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Solución:
Ese entendimiento es correcto. Si sus relojes ADC son lo suficientemente rápidos para que pueda hacer 225 ciclos de adquisición para una muestra, entonces hágalo.
Lo que puede salir mal, como ocurre básicamente con todos los ADC, es que podría estar cargando la fuente de voltaje que está observando con su ADC. Por supuesto, cargar el capacitor de muestra y retención ADC por más tiempo podría aumentar la carga general, pero también podría permitir que la fuente de voltaje se ponga al día. La cantidad de corriente en el ADC o la capacidad de la muestra y la retención generalmente se pueden leer en la hoja de datos. En caso de duda, agregue un seguidor de voltaje.
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
Agregar un seguidor de voltaje también es una excelente oportunidad para agregar también un filtro de paso bajo RC, si su señal, incluido el ruido, no está inherentemente limitada a la banda por debajo de la frecuencia de Nyquist de todos modos. Su ruido tiene un ancho de banda (casi) infinito, pero su ADC solo está destinado a observar $f_textNy=fracf_textmuestra2=50,textkHz$ de ancho de banda! Por lo tanto, filtrar cualquier cosa por encima de 50 kHz conducirá a menos ruido en los 50 kHz que observa:
simular este circuito
El ADC, por supuesto, cargará el divisor de voltaje que es el filtro de paso bajo RC, pero con la baja impedancia de R1 y la fuerza de accionamiento suficiente de cualquier opamp, esto debería ser insignificante. Al considerarlo más de cerca, notará que C1 ahora suaviza el ruido para empezar, por lo que luego puede reducir el tiempo de muestreo (si hay alguna otra razón para hacerlo, por ejemplo, necesita una frecuencia de muestreo más alta debido a razones de reloj en la UCM).
Por supuesto, si sabe mejor que yo qué rangos de frecuencia está buscando, puede diseñar un mejor paso bajo RC, o incluso un filtro activo avanzado con herramientas en línea (o lápiz y papel). El filtro de corte de 50 kHz que esbocé anteriormente probablemente no sea una buena opción, ¡pero es difícil saber cuál es una buena opción cuando no sabes a qué frecuencias esperar componentes de señal! Sin embargo, en un sistema PWM, espera armónicos en cada múltiplo impar de la frecuencia PWM, mientras que probablemente le importe más la corriente que fluye en promedio durante unos pocos ciclos PWM a través de su motor: modele qué tan rápido es la corriente a través de su motor. supuesto para cambiar, y filtrar para que esto se conserve, pero no frecuencias mucho más altas.
En general, si su CPU no se esfuerza por lidiar con 100 kS / s, entonces tal vez opte por el filtro analógico de 50 kHz (o su señal esté limitada en banda por debajo de eso desde el principio), y haga el filtrado y diezmado en el software: un filtro FIR¹ simple que se ejecuta en su ARM puede tener una respuesta de frecuencia mucho más pronunciada que un filtro analógico razonablemente complejo. Eso es lo que hacemos los radioaficionados: filtrar de manera análoga tanto como sea necesario para que el ADC y el sistema de cómputo se ocupen de la señal, luego hacer el filtrado fino en el dominio digital, donde las matemáticas son exactas (a diferencia de los capacitores del mundo real) y fáciles, y puede ser de fase lineal.
¹ no construya un Butterworth “solo porque fue el primer filtro que encontré”: no es un tipo de filtro típico de los filtros digitales, y rara vez es lo que la gente quiere, es agradable porque es plano en la banda de paso y fácil de construir en analógico, no en digital)
No hay inconveniente en tener el período de muestreo más largo posible a menos que comience a limitar la tasa de muestreo. Tampoco da como resultado menos ruido si el capacitor de muestreo ya se carga completamente en un tiempo más corto.
Muchos ADC tienen alrededor de 5pF Csample y 1Kohm Rseries (más la resistencia del canal FET de muestreo). Esta es una TAU de 5.000 picosegundos.
El Neper te dice la mejora de la precisión, dada cada Tau adicional de asentamiento.
Neper = 8,6 dB por Tau, o alrededor de 1,6 bits.
Para un ADC de 16 bits, necesita 10 nepers o 10 Tau de establecimiento, o 5*10 = 50 nanosegundos.
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