En mediciones de alta precisión, la elección de multiplexor puede afectar significativamente el rendimiento general del ruido del sistema. Los multiplexores se utilizan para recorrer múltiples señales a través de un solo canal, pero sus características de ruido inherentes pueden introducir errores, especialmente en aplicaciones sensibles como instrumentación científica y dispositivos médicos.

Tipos de Múltiples y sus características de ruido

Hay varios tipos de multiplexadores que se utilizan comúnmente en mediciones sensibles, incluyendo multiplexores mecánicos, basados en relés y de estado sólido (electrónico). Cada tipo exhibe diferentes comportamientos de ruido basados en sus principios de diseño y operación.

Múltiples mecánicos y de base relé

Los multiplexores mecánicos y basados en relés utilizan contactos físicos para conectar señales. Tienden a tener mayor resistencia al contacto y generar ruido de contacto, que puede fluctuar con temperatura y desgaste. Mientras que a menudo se utilizan para sus propiedades de aislamiento, sus niveles de ruido pueden ser problemáticos en contextos de alta precisión.

Múltiples Estados sólidos

Los multiplexores de estado sólido utilizan interruptores semiconductores, como dispositivos CMOS o JFET. Generalmente ofrecen menor ruido de contacto y tiempos de conmutación más rápidos. Sin embargo, introducen sus propias fuentes de ruido, incluyendo las corrientes de fuga y el ruido de flicker, que necesitan ser cuidadosamente manejados.

Medición y compatibilidad del rendimiento de ruido

Para evaluar el rendimiento de ruido de diferentes tipos de multiplexores, los investigadores suelen medir el ruido de referencia del sistema con cada multiplexor en su lugar.

  • ruido de entrada : El ruido añadido por el multiplexor en relación con la señal de entrada.
  • El ruido de los parpadeos: El ruido de baja frecuencia que puede dominar en mediciones sensibles.
  • El ruido térmico : Generado por elementos resistivos dentro del dispositivo.

Las configuraciones de medición avanzadas implican blindaje, amplificadores de baja altura y filtración para caracterizar con precisión las contribuciones de ruido de cada tipo de multiplexor.

Implicaciones para mediciones sensibles

Elegir el multiplexador adecuado depende de los requisitos de medición específicos. Para mediciones ultrasensibles, se prefieren múltiples ejes de estado sólido con ruido de bajo brillo. Sin embargo, en algunos casos, la mayor resistencia de contacto de los sistemas basados en relé puede ser aceptable si sus niveles de ruido son suficientemente bajos.

Conclusión

Comprender las características de ruido de diferentes tipos de multiplexores es crucial para optimizar los sistemas de medición sensibles. Al seleccionar y probar cuidadosamente multiplexores, ingenieros y científicos pueden minimizar las contribuciones de ruido y mejorar la precisión de sus mediciones.