Как разбить динамический диапазон шумомера для 10-bit АЦП?

индюк · 27.11.2015, 02:22

ну я и хотел написать что 100дб это 18 бит как минимум

Alex0407 · 27.11.2015, 19:21

Цена кода 10bit АЦП при шкале 0…5В – 4,9мВ
Проблема с широким диапазоном, т.к. если 130dB это 5В, то 30dB это 0,00005В
Поэтому разбиваем: 1) (130dB) 5В – (69,8 dB) 0,0049 В и 2) (90,2dB) 5В – (30 dB) 0,0049 В
Коэффициент усиления для этих каналов отличается примерно в 25 раз.
Я имел ввиду изменять мультиплексором номиналы резисторов на обвязке ОУ, пример на схеме. Или это бредовая идея?
Второй вариант, озвученный bvn123, разбить входной канал на два усилителя с разным Кусил. и заводить на разные входы АЦП. Я правильно понимаю, если питать усилители +/- 5В, то не получим перегрузку на входе АЦП, т.к. более 5В ОУ не выдаст. Наверное придется дублировать ФНЧ,ФВЧ перед каждым входом в АЦП?
Что посоветуете?

Alex9797 · 27.11.2015, 19:28

Сообщение от Alex0407

изменять мультиплексором номиналы резисторов на обвязке ОУ, пример на схеме

Нормальный вариант. Только правильнее будет поменять местами подключение резисторов. Резисторы подключить не ко входу, а к выходу операционника. А выход мультиплексора "Х" подключить к инвертирующему входу. И всем от этого будет легче.
Кстати, можно разбить диапазон и на большее количество поддиапазонов.

Alex0407 · 27.11.2015, 20:08

Спасибо, да, тогда можно еще расширить диапазоны. Я правильно понял, так лучше поставить мультиплексор?

michvl · 27.11.2015, 20:12

Начните с микрофона. Чтобы измерять среднеквадратичное значение уровня звука в диапазоне 30...130 дБ с точностью 2...4%, нужен микрофон с уровнем собственных шумов как максимум 10 дБ и с максимально допустимым уровнем как минимум 150 дБ. Среди обычных электретных я такого не знаю. Ищите. Ну а с электроникой проблема решаемая. Учтите только, что для достижения указанной погрешности можно использовать не более 5 разрядов 10-разрядного АЦП. Так что весь диапазон надо разбивать на куски по 20-25 дБ. Да и диапазон среднеквадратичного детектора, который Вам потребуется, тоже не очень большой. И не применяйте резисторы в сотни кОм, иначе получите завал на ВЧ.

Alex0407 · 27.11.2015, 20:46

Мы разрабатываем прототип прибора для диагностики оборудования по СКЗ и Спектру шума. СКЗ хотим рассчитывать в МК. Разрядность АЦП повысим до 12bit. Уровень шума в цехе – 80-110 dB. Какая альтернатива конденсаторному микрофону?

akegor · 27.11.2015, 20:52

Сообщение от Alex0407

Я правильно понял,

Неправильно.

Сообщение от Alex9797

Резисторы подключить не ко входу, а к выходу операционника. А выход мультиплексора "Х" подключить к инвертирующему входу

А еще, чтобы

Сообщение от michvl

не применяйте резисторы в сотни кОм, иначе получите завал на ВЧ.

можно Rос набрать из двух последовательных, среднюю точку которых соединить с землей через еще один резюк. Получится ОС через делитель без сотен килоом.

индюк · 27.11.2015, 21:20

вы все слепые тут чтоли?
никогда эта схема не будет работать. потому что у операционника минус 5 в питании а 4052 и прочие типа 4066 работают только в пределах своего питания. когда входное уходит выше или ниже питания начинается пробой закрытого ключа - на звуке это слышно как треск и пердеж

а зачем у оу отрицательное питание? у проца на входе ацп только от 0 до Vref может быть.
а зачем оу как инвертор? ничо не понимаю

вот так нельзя сделать?
я делал на усилке лет дцать назад все работало

michvl · 27.11.2015, 21:29

Alex0407, задайте реальные параметры шумомера. Погрешность 2...4% нереальна и не нужна. Даже дорогие шумомеры имеют погрешность 1...2 дБ, то есть 12-26%. Зачем нужен нижний предел 30 дБ ? Если СКЗ вычислять в МК, то разрядность АЦП нужно увеличивать как минимум на 6 разрядов. Микрофон нужен, как уже писали, настоящий конденсаторный измерительный с гарантированной частотной характеристикой и способный принимать звук с уровнем до 150 дБ. Цена будет соответствующая. Электретные микрофоны обеспечивают максимум 120 дБ. А вычисление спектра - отдельный вопрос. Ваш МК даже близко с этим не справится.

индюк · 27.11.2015, 21:34

Сообщение от Alex0407

Какая альтернатива конденсаторному микрофону?

да есть такие однобитные дельта сигма микрофоны
или как их там. вобщем на выходе у него цифра уже. однобитное ацп так называемое.
подключай к процу напрямую да и все

вот типа такого
они есть в продаже
http://vrtp.ru/index.php?showtopic=8607
http://www.kit-e.ru/articles/elcomp/2010_12_104.php