Paso 6: Etapa de entrada / analógico Frontend (parte 2)
conducción, así como en recuperación) y baja capacitancia de entrada. Por otra parte, dado el valor de la resistencia de entrada alta (750 kOhm) no necesitan mucho de la corriente de derivación incluso en general
sobretensiones en el ámbito de entrada.
La señal entonces se alimenta en una etapa de seguidor de simple op-amp (OP1.1, que es uno de los cuatro amplificadores operacionales dentro de la MCP6024 de Microchip). Este buffer también es necesaria porque la siguiente etapa (la MCP6S22 programmable -gain unmplifier o PGA) no reacciona amablemente a una fuente con una muy alta impedancia de entrada - oscilaciones salvajes sería el resultado (sí, he probado y es cierto!). El divisor de entrada salida de impedancia (R1|| R2) es alrededor de 187 kOhm mientras que el PGA requiere una fuente de impedancia de menos de 1 kOhm.
La señal de búfer unidades uno de la PGA entradas (CH0) directamente y también alimenta la entrada de un 1:10 ganar etapa que produce una señal amplificada por 10, que a su vez va a CH1 de la PGA. De esa manera la PGA puede elegir entre menos pre amplificación para señales de entrada grandes y gran amplificación de las señales pequeñas. La PGA tiene un ancho de banda especificado (no producto del aumento de ancho de banda!) de entre 2 y 12 MHz (dependiendo del ajuste de la amplificación), así que estamos en territorio seguro. el alcance que realmente utiliza sólo obtener valores de 1, 2, 5 y 10 - según mis experimentos ajustes más altos (hasta ganancia = 32 sería posible) son muy sensibles y tienden a mostrar un ruido excesivo (una indicación de que la oscilación no puede estar lejos).
El MCP6024 tiene un producto de aumento de ancho de banda de 10 MHz, que es más que suficiente para la etapa de buffer (ganancia = 1, tan BW = 10 MHz), pero marginal para el aumento de = etapa 10 (OP1.2) - sólo podemos esperar ~ 1 MHz de ancho de banda aquí, y las otras etapas (etapa, PGA, ADC en el microcontrolador de búfer) reducen aún más ese número algo. Por eso agregué C14 que aumenta la ganancia en las frecuencias más altas. Es elegido para que el aumento de ganancia comienza aproximadamente a la frecuencia donde de lo contrario la ganancia empezarían a caer apagado, de esa manera que se extiende la región plana de la ganancia a frecuencias más altas. En mis prototipos medí un ancho de banda de ganancia de etapa de alrededor de 800 kHz sin esta compensación sino casi 1,3 MHz con C14 en lugar - bastante bang (mejora del 50%) prácticamente sin costo alguno! Su efecto es también visible - mucho más rápido colocar transiciones - cuando utilice el alcance a mirar una onda cuadrada de rápido aumento. Idealmente sería ajustable C14, pero su valor no es excesivamente crítico así que me quedé con 100pF fijo que estaba muy cerca de determinado experimentalmente de forma óptima, así como simulando el escenario con la herramienta gratuita de especia de Microchip. Si C14 eran demasiado grandes, overshoot ocurriría.
El condensador de ajuste de resistencia (VR1) está aquí para permitir pequeños ajustes desvío en la ruta de alta ganancia. La razón principal de esto es la corriente de fuga a través de los diodos de la abrazadera (D1, D2) que introduce un pequeño offset positivo en la señal. Este desplazamiento es pequeño, pero se hace perceptible cuando se multiplica por 10. (VR1 también afecta a la ganancia exacta, pero el efecto es lo suficientemente pequeño como para ser ignorado (menos del 1%), especialmente en comparación con las tolerancias de las resistencias de ajuste de ganancia (R7, R8).
