Frage:
Was ist die analoge Bandbreite von Allzweck-ADCs?
br4him
2015-05-02 14:03:07 UTC
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Ich verwende den ADC des dsPIC33FJ64GP802 , um durchzuführen, und dafür muss ich die analoge Bandbreite des kennen ADC dieses Mikrocontrollers. Mein Signal liegt bei einigen MHz. Ich habe Microchip bereits wegen der technischen Daten kontaktiert, aber keine Antwort erhalten.

Würde jemand etwas über die typische analoge Bandbreite dieser ADC-Schicht wissen?

Beachten Sie, dass ich die Option 4 gleichzeitige Kanäle mit dem 10-Bit-ADC verwende.

Ich mache sowieso eine Schaltung, um die analoge Bandbreite zu messen. Ich wollte nur wissen, ob jemand vorher weiß, dass es vielleicht nicht nötig ist, die Probleme zu lösen.

Lassen Sie mich noch einmal betonen, dass ich das Signal mit wenigen MHz unterabtaste bin hat eine Bandbreite, die dem Nyquist-Shannon-Abtasttheorem entspricht.

Und ja, ich bin mir bewusst, dass die Abtastrate 1,1 MS / s beträgt, also ein maximales Signal-BW ​​von 550 kHz.

Schauen Sie sich die Datenblätter an.
Duh, ich habe mir das Datenblatt angesehen.Nichts über die analoge Bandbreite.@PlasmaHH
[`Analoge Peripheriegeräte 10-Bit, 1,1 Msps`] (http://www.microchip.com/wwwproducts/Devices.aspx?dDocName=de532310).Machen Sie sich keine Sorgen um die analoge Bandbreite, wenn Ihre maximale Abtastrate bereits mindestens eine Größenordnung beträgt.
@jippie Haben Sie eine Quelle dazu?Wie zuverlässig ist diese Faustregel?
@br4him Sicher, ich habe eine Quelle zu dieser "Faustregel": [Nyquist-Shannon-Stichprobensatz] (https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem).Die absolute maximale Frequenz des Geräts beträgt 550 kHz, während Sie schreiben: "Mein Signal liegt bei einigen MHz."Ich werde nicht arbeiten.
@jippie, Er erwähnt ausdrücklich die Unterabtastung.Das heißt, er möchte das Down-Mixing im selben Schritt wie das Sampling durchführen.Es gibt viele ADCs, die dies ermöglichen würden.
Hoppla, das habe ich verpasst.
@jippie Ich dachte, Sie meinten bei Ihrem ersten Kommentar etwas anderes.Ich dachte, Sie meinten, dass ich mir keine Sorgen um die analoge Bandbreite machen muss, da sie mindestens eine Größenordnung höher sein wird als die ADC-Abtastrate.Anscheinend haben Sie den Punkt verpasst, an dem ich Undersampling erwähnt habe.Ich werde meinen Beitrag bearbeiten, um dies zu betonen.
Wenn das Datenblatt keine analoge Bandbreite angibt, ist der ADC wahrscheinlich nicht für Unterabtastung ausgelegt, und ich würde nicht erwarten, dass er ohne externes S / H weit über Nyquist funktioniert.
@ThePhoton Ja, die meisten "anspruchsvolleren" ADCs geben die analoge Bandbreite klar an.Aber für die Low-End-ADCs wie diesen wird es selten erwähnt.Ich hatte nur gehofft, von einem Experten eine Antwort auf das typische analoge BW zu erhalten und zu erfahren, ob es einige MHz erreicht.Ich denke, ich mache einfach die Schaltung und messe sie und aktualisiere Sie über die Ergebnisse.Danke für deine Kommentare.
Fünf antworten:
Sergei Gorbikov
2016-07-05 19:35:23 UTC
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Haftungsausschluss: Die folgende Antwort bezieht sich auf die Definition der analogen Eingangsbandbreite (AIB) eines ADC. nicht der besondere Wert von AIB eines Allzweck-ADC.

Ein analoges Eingangssignal wird vor seiner Digitalisierung auf seinem Weg zwischen den Eingangspins des ADC-Chips und einer Digitalisierungseinheit (normalerweise einem Komparator) gedämpft (aufgrund von Absicht oder parasitäre RC-Schaltungen vorhanden oder nicht genügend Strom zum Laden von Kondensatoren). Beispielsweise kann eine Signaldämpfung aufgrund einer großen Eingangskapazität der Abtast- und Halteeinheit (vorausgesetzt, sie ist in den ADC-Chip eingebettet) oder einer parasitären Kapazität der Komparatoren auftreten. Die Frequenz, bei der das Eingangssignal um 3 dB gedämpft wird, wird als analoge Eingangsbandbreite bezeichnet.

Wenn eine Eingangssinuswelle mit der AIB-Frequenz gesendet wird, wird sie vor der Digitalisierung um 30% gedämpft (was unwahrscheinlich ist). Daher ist es vorzuziehen, dass die maximale Eingangsfrequenz etwa 1/3 - 1/5 des AIB beträgt. Wenn beispielsweise AIB = 500 MHz und das Eingangssignal 100 MHz beträgt, beträgt die Dämpfung (gemessen anhand der Amplitude) 2% (gegenüber 30% für ein Eingangssignal bei 500 MHz).

Unten sehen Sie eine Tabelle aus dem Datenblatt von ADS54J40, die zeigt, wie die Eingangsschaltung das Eingangssignal dämpft (wie aus dem Bild ersichtlich, beträgt der AIB etwa 1,2 GHz). Siehe auch die Diskussion zum Thema (Seiten 23 und 24 des Datenblattes).

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PS: Ein Abfall des SNR um 3 dB (entspricht einer Abnahme von ENOB um 0,5 LSB) ist eine Konsequenz der Begrenzung der analogen Eingangsbandbreite, aber nicht der Definition davon. SNR (und ENOB) werden von vielen Faktoren bestimmt, nicht nur von AIB.

Nützliches Lesen zum Thema (Absatz „Bandbreite“).

Danke für deinen Beitrag.Dies gibt eine Vorstellung von der Größenordnung der analogen Bandbreite des ADC.
@br4him mein Vergnügen
supercat
2016-07-05 19:49:01 UTC
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Ein typischer Allzweck-ADC hat einen Eingangsfrequenzgang, der bis zu Frequenzen mindestens bis zur Nyquist-Rate im Wesentlichen flach ist und in vielen Fällen deutlich darüber hinausgeht Frequenzen]. Bei einem typischen ADC, der 100.000 Abtastungen / Sekunde verarbeiten kann, würde die Einspeisung eines 101.000-Hz-Signals, während das Gerät mit dieser Rate abtastet, wahrscheinlich ein 1.000-Hz-Signal mit einer Amplitude nahe der des Originals ergeben (wenn 100.000 Abtastungen / Sekunde entnommen werden) Bei einem solchen Signal würde jeder Abtastwert 1% weiter entlang der Eingangswellenform vorgeschoben als der vorherige.

Die meisten Allzweck-ADCs erfassen den Zustand des Eingangs während eines kleinen, aber nicht trivialen Bruchteils des Die gesamte Abtastperiode ist jedoch nicht speziell für die Verwendung mit Signalen vorgesehen, die sich während einer Erfassung erheblich ändern. Daher sollte man sich nicht darauf verlassen, dass der Konverter einen flachen Frequenzgang über Nyquist hat, sondern in den meisten Fällen In solchen Fällen ist die Erfassungszeit so kurz, dass die Verwendung des gesamten Frequenzbereichs bis Nyquist kein Problem darstellen sollte.

Andres
2015-05-02 19:48:31 UTC
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Die Bandbreite des ADC wird im Abschnitt AC Electrical Specification beschrieben und unterscheidet sich im 10-Bit- und 12-Bit-Modus. Entschuldigen Sie die Bilder, die ich von meinem Telefon habe:

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enter image description here

Siehe Eingangssignalbandbreite!

Danke, aber das (F_NYQ) ist die Nyquist-Frequenz (1,1 MHz / 2 = 550 kHz), nicht das eigentliche analoge BW.Es gibt einen Unterschied ... das analoge BW sollte höher sein.
Dies ist aufgrund der unterschiedlichen Abtastraten je nach Auflösung unterschiedlich. Es kann 500 kS / s in 12 Bit oder 1,1 MS / s in 10 Bit bereitstellen.Die maximalen Signal-BWs betragen also - wie im Datenblatt angegeben - 250 kHz bzw. 550 kHz.
webmasterpdx
2016-01-25 10:43:05 UTC
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Erstens scheinen die meisten Menschen die Frage nicht zu verstehen. Für einen typischen ADC ist die effektive Auflösung der Anzahl der Bits N = (SN - 1,72) / 6,02, wobei SN das Signal-Rausch-Verhältnis in DB ist. Ein Abfall von 3dB wäre also N = (3 - 1,72) / 6,02 = 0,2 Bit ... Sie möchten, dass er weniger als 0,5 Bit beträgt. Bei 4,73 dB würden Sie 0,5 Bit erhalten und das LS-Bit Ihres ADC wäre fehlerhaft. 3db wird im Allgemeinen als der Punkt verwendet, vor dem wir sicher sein würden, dass unser LS-Bit ungenau wird. Die analoge Eingangsbandbreite ist also die Frequenz, bei der das SN-Verhältnis um 3 dB gesunken ist. Trotzdem habe ich es in den technischen Daten gesucht und konnte es nicht finden, aber ich denke, das könnte daran liegen, dass Sie das Gerät dort wie angegeben verwenden sollte die Dämpfung nicht so hoch sein. Ich habe ein paar App-Notizen gefunden, die Ihnen helfen könnten. http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00546e.pdf und http://ww1.microchip.com/downloads/en/AppNotes/00546e.pdf.... Normalerweise ist das wirklich kein Problem. Gibt es einen bestimmten Grund, warum Sie diese Informationen benötigen? Die maximale Abtastrate liegt in der Spezifikation (ich gehe davon aus, dass Sie das bereits wissen), und wenn Sie darunter liegen, sollte es wirklich kein Problem geben. Ich habe die ADCs in vielen Prozessoren (einschließlich PICs) verwendet und musste mich nie um die analoge Bandbreite kümmern. Lassen Sie uns wissen, was Sie herausfinden. Ich bin neugierig :-) Gute Jagd .

Vielen Dank für Ihre Eingabe, das ist das Problem. Ich habe nicht versucht, "das Gerät wie angegeben zu verwenden". Ich habe versucht, ein Signal abzutasten, das um einige MHz zentriert ist, während der ADC nur für hundert kHz arbeiten konnte.Ich habe versucht, ein Unterabtastungsschema zu implementieren.Ich musste mir also Sorgen um die analoge Bandbreite machen und wollte nicht, dass mein Signal durch die Sample & Hold-Schaltung gedämpft wird, die möglicherweise als Filter fungiert.Letztendlich habe ich die ZF-Frequenz so geändert, dass sie innerhalb der ADC-Spezifikationen liegt.
Was meinst du mit "Unterabtastungsschema"?Meinen Sie damit, dass es sich um ein sich wiederholendes Signal handelt und Sie versuchen, das Signal zu rekonstruieren, indem Sie mit einer Nichtharmonischen der Grundfrequenz abtasten?
Ich meinte, dass ich das Signal weit unterhalb seiner Nyquist-Frequenz abtaste (doppelt so hoch wie die höchste Frequenzkomponente), und ich befürchtete, dass das Signal vom ADC gedämpft würde, da die analoge Bandbreite des ADC nicht angegeben wurde und es keine gibtStellen Sie sicher, dass Signale ohne Dämpfung weit über der Abtastrate des ADC liegen.
Ich denke meine Frage ist, warum Sie unterabtasten?Was versuchst du damit zu erreichen?Es könnte einen anderen Weg geben, um das zu erreichen, was Sie wollen, wenn ich wüsste, was Sie versuchen zu tun.Die einzige Anwendung, die mir für die Unterabtastung bekannt ist, könnte darin bestehen, ein sich wiederholendes Signal mit höherer Frequenz zu rekonstruieren, was durch Unterabtastung erfolgen kann.Ist es so etwas?
Ich habe versucht, ein ZF-Signal abzutasten, ohne es in das Basisband herunterkonvertieren zu müssen.Es war ein niedriges ZF-Signal - ein paar Megas.Wie auch immer, das Projekt ist jetzt vorbei, ich konnte einen professionellen Digitalisierer verwenden, der stattdessen auf 60 MHz gehen konnte.Danke noch einmal :)
Michael Karas
2015-05-02 15:56:14 UTC
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Im Datenblatt für einen A / D-Eingang eines Mikroprozessors finden Sie wahrscheinlich keine direkte Spezifikation für die analoge Bandbreite. Die Bandbreite zum analogen Eingangspin hängt von der Quellenimpedanz Ihres analogen Signals, der Kapazität der Verbindungsschaltung und der Eingangsimpedanz des MCU-Pins ab.

Darüber hinaus wird es für Sie viel wichtiger, die "Durchsatzrate" zu betrachten, die Microchip für verschiedene Klassen von Eingangsstiften anzeigt. Der Durchsatz wird stark von den Proben- und Halteeigenschaften des Teils beeinflusst. Wie Sie sehen können, hängt die Abtastzeit von der Quellenimpedanz und der ausgewählten ADC-Taktfrequenz ab.

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Diese Daten stammen aus dem Datenblatt der PIC32MZ-Familie. P. >

Das OP möchte Unterabtastung (nicht Überabtastung) verwenden, daher ist die analoge Bandbreite dafür von entscheidender Bedeutung.
Wie @Andyaka sagte, muss ich die analoge Bandbreite kennen, weil ich unterabtastet.


Diese Fragen und Antworten wurden automatisch aus der englischen Sprache übersetzt.Der ursprüngliche Inhalt ist auf stackexchange verfügbar. Wir danken ihm für die cc by-sa 3.0-Lizenz, unter der er vertrieben wird.
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