Charakterisierung einer Verstärker-/ADC-Schaltung

Ich baue eine kleine Verstärkerschaltung, um die Niederspannungssignale meiner passiven Sensoren zu verstärken (die Sensoren haben eine Quellimpedanz von etwa 50-200 Ohm und geben ein Niederspannungssignal im Bereich von 0-20 mV aus . Der Sensorausgang ändert sich sehr sehr langsam , da sie die Sonneneinstrahlung messen und die Sensoren auch sehr langsam reagieren, Reaktionszeit >20 Sek.).

Die Hardware, die ich baue, besteht aus einem Instrumentenverstärker ( AD8237 : Datenblatt ) und einem hochauflösenden ADC ( MCP3422 : Datenblatt ). Zum besseren Verständnis sehen Sie sich bitte das Schema unten an:

^{Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan}

Jetzt, da die Hardware fertig ist, habe ich darüber nachgedacht, wie ich die Schaltung charakterisieren kann. Ich begann damit, mich mit den wichtigsten Spezifikationen der von mir verwendeten Komponenten vertraut zu machen (Gain, Offset, DNL, ​​INL, Linearität usw.). Grundsätzlich die Werte von Interesse, die ich während der Charakterisierung meines benutzerdefinierten Boards bewerten muss.

Außerdem bin ich auf diese Website gestoßen, die einen netten kleinen Überblick über die ADC-Charakterisierung bietet : Link .

Als erstes kam mir die Verwendung eines Signal-/Funktionsgenerators in den Sinn.

| Frage |

Wie würden Sie in meinem Fall vorgehen, um die Charakterisierung vorzunehmen? Ich denke, in meinem Fall sollte ich das Testsignal auf jeden Fall am Eingang des Instrumentenverstärkers anlegen, da alle Komponenten Rauschen / Abweichungen / Fehler einführen und diese Fehler später im digitalen Bereich (in Software) gut kompensieren werden ) Ich sollte die gesamte Signalkette (komplette Schaltung) in die Bewertung/Charakterisierung einbeziehen.

Meine erste Idee war, den nicht-invertierenden Eingang der Schaltung an einen Signalgenerator anzuschließen und einen DC-Sweep / eine DC-Rampe innerhalb des gültigen Bereichs der Sensoren zu starten, die ich verwenden werde (0-20 mV). Der invertierende Eingang des Verstärkers würde während der Tests mit gemeinsamer Masse verbunden (wie Sie jedoch im bereitgestellten Schema sehen, werde ich in meinem endgültigen Aufbau mit den Sensoren eine Differenzmessung verwenden). Irgendwelche anderen Ideen oder Gedanken dazu? Soll ich dafür sogar zwei Funktionsgeneratoren anschließen (jeweils einen an jedem Pin des Instrumentenverstärkers)?

Wie sieht es mit Impedanzproblemen aus? Da die Eingänge am INA hochohmig sind (100 MOhm) und meine Sensoren eine niedrige Ausgangsimpedanz (ca. 100 Ohm) haben werden, denke ich, dass mein Signalgenerator auch ähnliche Bedingungen aufweisen sollte. Ich denke, es würde ausreichen, nur eine Ausgangsimpedanz von 50 Ohm für die Sonde des Signalgenerators zu wählen? Irgendwelche anderen Fallstricke?

Das ist also meine Grundidee: Schließen Sie es an einen Signalgenerator an, treiben Sie es mit einer DC-Rampe an und nehmen Sie digitale Werte für einige definierte DC-Punkte vom ADC (immer noch nicht sicher, wie Sie diesen Prozess automatisieren können, gibt es Optionen zum Verbinden von Signalen Generatoren an einen Computer und Synchronisieren der DC-Rampe mit den ADC-Messwerten?). Ich würde mich über jeden Input von erfahrenen Leuten freuen, wie man es am besten macht, alle Einblicke in vergangene Erfahrungen, Fallstricke, Best Practices sind willkommen (da die Grundidee da ist, aber ich bin noch ziemlich ahnungslos bezüglich der praktischen Ausführung).

Vielen Dank.