Se poate mari rezolutia unui ADC pierzand din viteza ?

[Mondan]

E vorba de un ADC la un PIC care este pe 10 biti. Eu insa am nevoie de o conversie pe 16bit dar mai inceata.Daca exista ceva artificii pentru ca nu am gasit integrat ADC ieftin pt aceste cerinte.Multumesc

[Liviu M]

oversampling.

Desi de la 10 la 16 e distanta cam mare.

[Mondan]

Multumesc.Da, oversamplig, nu cred sa castigi semnificativ mai multi biti ca faci "media" mai multor sampling-uri.Eu ma gandeam la a modifica cumva tensiune de referinta a ADC-ului....PIC-ul mai are si DAC tot pe 10 biti + comparator.Macar DAC-ul daca l-as face pe mai multi biti.....

[Liviu M]

Teoretic poti obtine orice rezolutie.

ResolutionIn practice, oversampling is implemented in order to achieve cheaper higher-resolution A/D and D/A conversion. For instance, to implement a 24-bit converter, it is sufficient to use a 20-bit converter that can run at 256 times the target sampling rate. Combining 256 consecutive 20-bit samples can increase the signal-to-noise ratio by a factor of 16 (the square root of the number of samples averaged), adding 4 bits to the resolution, producing a single sample with 24-bit resolution.The number of samples required to get bits of additional data precision is:NumSamples = 2^2n (2 la puterea 2n).The sum of samples is divided by to get the mean sample scaled up to an integer with additional bits:result = sum(Data)/2^n.Note that this averaging is possible only if the signal contains perfect equally distributed noise which is enough to be measured by the A/D converter. If not, all samples will have the same value, the average will be identical to this value, and the oversampling will have no effect, so the conversion result will be as inaccurate as if it had been measured by the low-resolution core A/D. This is an interesting counter-intuitive example where adding some dithering noise can improve the results instead of degrading them.

PS Am completat eu formulele, cele originale sunt la wikpedia (sunt poze, nu merg inserate direct).

[Mondan]

Note that this averaging is possible only if the signal contains perfect equally distributed noise which is enough to be measured by the A/D converter.

Sa spunem ca zgomotul are o astfel de distribuitie.Ma gandeam la un montaj d-asta cu PIC:

PIC-ul are 12 biti 200ks/s.Codecul de sunet are 16 biti, 4-12ks/s "il chema" si3000 si nu se gaseste.Am vazut aia, ar trebuie 256 de conversii pentru 4 biti aditionali..... Codecul asta mai are si o amplificare a intrarii de microfon, i se setaza aceasta amplificare.Sugestii......

[pegas]

... si o sa se auda ca.......una e sa faci o/s de la 20 la 24 si alta de la 10 la 16.nu prea cred ca vei reusi sau mai bine zis, ca vei fi multumit de rezultat.

[Mondan]

Alta idee de a mari rezolutia. In cazul meu ADC-ul are V+ si V- referinte externe. Acum: sa ziceam ca PIC-ul se alimenteaza la 5V.

Tu masori 2.5V la prima masurare. Apoi prin convertoare D/A (o retea rezistiva de ex.) tu pui referinte +2.8V si +2.2V sa zicem. Acum, al urmatoarea conversie vei avea 10 biti intre aceste doua  valori.

 

Pentru convertor D/A pe 10 biti ai putea pune CD4028 care e 1ron si o retea rezisiva. Sau te complici inutil ?

[cirip]

Salut Mondan,

 

Solutia cu supra-esantionarea e verificata, analizata si aritmetica documentata bine mersi. Am impresia ca metoda asta e aplicata la convertoarele sigma-delta. Conversia se face pe 1 bit, dar la rata foarte mare. Revenirea la rata mica se face cu castig la nr de biti. Nu poti sa faci asa o afirmatie ca "nu cred sa castigi semnificativ" fara sa te bazezi pe o analiza, ceva. 

 

Revenind la problema ta, cred ca tre' sa pleci de la ce rata ai nevoie in realitate si ce raport semnal zgomot. Daca 12K e suficient, 200K ai dsPICului sunt cam de 16 ori mai mare, deci castigi 2 biti fata de cei 12 ai picului. Ajungi la 14. Tot nu ajungi la cei 16 ai codecului. Si mai e ceva. In realitate, numarul efectiv de biti e mai mic din cauza zgomotului dsPICului. Tot la Si3000 ajungi sau la un alt codec extern.

 

Cirip

Editat Mai 6, 2014 de cirip

[ventzel]

Un exemplu asemanator cu al lui Mondan ar fi si asta: http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/01306a.pdf

Foloseste DAC si Vref intern si amplificator diferential extern. Cu modificari poate fi folosit si pentru alte limite. Poti adauga asa inca 4 biti, numa ai grija ca ADC-urile diferentiale de 12bit din pic-urile mai noi ca au comportament ciudat. Pe 2 pini adiacenti conectati la masa si cu Vref=Vss am obtinut pe unu 0 stabil si pe celalalt -20 (0XFFEC)  stabil.

 

Editat Mai 6, 2014 de ventzel

[one]

Eu as merge tot pe convertor extern.

Nu ai gasit convertor ieftin de 16 biti ? Dar ce buget ai?

 

Un MCP3421 nu este suficient?

[Mondan]

Ca pret e atragator, 7lei dar "poate" prea putin:

 

1 canal, 18 biti, 4 samples pe secunda ? 

[one]

Ai spus 16 biti chiar daca merge mai incet, acum nu esti multumit ? 

 

Ce doresti sa faci cu acest ADC ?

 

Da niste date mai precise nr. canale, esantionare, pret. Sau schimba PIC-ul cu PIC24FJ128GV010 de exemplu.

Editat Noiembrie 5, 2014 de one

[nico_2010]

Sau asa ceva: MCP3914A1-E/MV Convertor A/D; Canale:8; 24bit; 125ksps; 2,7÷3,6VDC

[one]

Exista o multitudine de ADC si pe siturile producatorilor sunt tabele pentru selectia circuitului, problema este ca nu e clar care sunt criteriile minime. Am inteles 16biti, trebuie sa coste putin chiar perzand din viteza.

MCP3421/3422/3424 la 16biti are 15SPS nu 4. Am ales special acest circuit pentru ca este unul dinte cele mai ieftine, capsula SO8 este relativ usor de lipit fata de altele, nu necesita referinta externa. Cu aceste criterii gasesti putine circuite.

Chiar gasind un ADC mai rapid si cu mai multe canale, va trebui sa adaugi in pret si asigurarea unei referinte externe, eventual un semnal de clock (quartz).