Was ist der Unterschied (elektrisch) zwischen AC- und DC-gekoppelten Abtastschaltungen?

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Ich habe festgestellt, dass bei analoger Signalerfassungshardware zwei Paradigmen auftreten: AC-gekoppelt und DC-gekoppelt. Typischerweise ist AC-gekoppelte Hardware kostengünstiger und verfügt grundsätzlich über ein 20-Hz-Hochpassfilter zum Entfernen der DC-Komponente. Gleichstromgekoppelte Hardware, die zum Beispiel zum Lesen von Sensorsignalen geeignet ist, liegt in der Regel bei Hunderten oder Tausenden von Dollar, wohingegen Wechselstromgekoppelte Hardware wie Computer-Soundkarten sehr kostengünstig ist.

Was sind die elektrischen Herausforderungen beim Entwurf hochwertiger Schaltungen zum Abtasten von analogen Gleichfrequenzsignalen? Ich versuche zu verstehen, warum es diesen großen Kostenunterschied gibt.

analog sampling

— Steve
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Komponenten sind immer mit hohen Kosten verbunden. Wenn Sie hochgenaue Widerstände benötigen, können Sie Ihre Stücklistenkosten schnell erhöhen. Fügen Sie einige teure Operationsverstärker hinzu (die leider auch meine Favoriten sind), und Sie können in kürzester Zeit ein 100-Dollar-Board haben. Wenn Sie die Hochgeschwindigkeits-A / D-Technologie der AC-gekoppelten Schaltkreise, von denen Sie sprechen, anpassen möchten und dies mit einer hohen Auflösung tun möchten, zahlen Sie auch über die Nase. Erst neulich habe ich mir ein 18-Bit-1 / MSPS-A / D angesehen, das 25 Dollar überstieg. Sie könnten eine Menge cooler Sachen mit den gleichen 25 Dollar bauen.

Ein wichtiger Punkt ist auch das 1 / f-Rauschen. Auf dem Weg zum (absoluten) Gleichstromrauschen geht es durch das Dach. DC ist ein hartes Feld, aber ich arbeite jeden Tag damit. Wenn Sie weitere Fragen haben, rufen Sie mich an.

— Chris Gammell
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hochgenaue Widerstände sind kein Problem mehr. Sie können 0,1% Widerstände für unter 10c in moderaten Mengen erhalten (werfen Sie einen Blick auf Mauser oder Digikey). Aber Sie haben einen Punkt über ADCs und Operationsverstärker.

— Jason S

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Stimmt, aber Drift kann auch ein Problem sein. Die sind etwas teurer. Was ich wirklich meinte, waren die Widerstände von höchster Qualität, die für diese Designs verwendet werden. Sie könnten in den Kosten gesunken sein, aber genug davon verwenden und sie sind ein bedeutender Addierer für die Stückliste. Vielleicht irre ich mich aber.

— Chris Gammell

1 / f-Rauschen ist das Problem, das die meisten Menschen haben. Aus demselben Grund ist es so schwer, jemandem zu erklären, warum sie einen Chopper-Verstärker benötigen.

— Kortuk

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DC-genau zu sein (oder zumindest für Frequenzinhalte unter einigen Hz genau zu sein) ist schwierig - Sie benötigen absolute Referenzen + Verstärker mit geringen Offset-Fehlern.

Darüber hinaus ist Audio der Hauptmarkt für hochgenaue AC-Abtastschaltungen, sodass ADCs für AC-Schaltungen zusätzliche Skaleneffekte aufweisen.

— Jason S.
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