Pull to refresh

Comments 19

Кроме того, что оно электричество будет жрать как не в себя (сотни МГц на плисине даром не даются), против весьма экономичных SAR

Да, недостатков у таких АЦП всего два — больше потребление и стоимость. Пример про ПЛИС нужен был только для демонстрации — есть много готовых преобразователей из PDM в параллельный код.
Навскидку хочу сказать, что во-первых, конвейерные АЦП — не экзотика, их очень много, а во-вторых, могу вам прямо сейчас показать в количестве SAR АЦП на сотни MSPS и их interleaved сборки на 16-64 GSPS. Они как раз активно вытесняют из мэйнстрима скоростные flash АЦП.

Сигма-дельта АЦП тоже немного мутируют в сторону SAR, то есть сами модуляторы внутри уже могут быть и многобитными, а не просто на компараторе.
Или вообще вот LTC2500 — SAR с оверсэмплингом и децимирующей фильтрацией, но нелинейность при этом меньше 1ppm каким-то образом обеспечивают.

56 GSPS SAR ADC 8 bit уже не один год доступны, так что можете расшипять диапазон на графиках). А вообще да, на данный момент заметно «вырождение» архитектур. Все делают DS-ADC, SAR ADC(последовательный) или Interleaved SAR ADC(последовательно-параллельный).
Еще к недостаткам сигма-дельта АЦП можно отнести то, что цифровой фильтр в них заваливает АЧХ, что вынуждает оцифровывать с бОльшей частотой дискретизации, чем это можно делать с другими АЦП. С другой стороны это снижает требования к аппаратному фильтру.
И да, другие АЦП не стоят на месте. Например, есть 24х битные SAR.
UFO landed and left these words here
У сигма-дельты очень плохо с линейностями и коэффициентом передачи (усиления), поэтому если их использовать для абсолютных измерений а не для относительных (оцифровка звука например), то там 24 бита сразу превращаются в 14...18 честных бит. Например, если один шаг в одной части диапазона равен 4 мкВ, то в другой части диапазона он может быть равен 3,999 или 4,001 мкВ… А 1000 шагов может быть от 3,999 до 4,001 мВ в зависимости от постоянной составляющей между входами… Это соответствует 12...13 честным битам. Поэтому для абсолютных измерений предпочтительней SAR ADC, у них нелинейности гарантированно не превышают 1...3 LSB во всём диапазоне.

Как раз наоборот, SAR требует устройство выборки-хранения, линейностью которого отчасти всё и ограничивается, потому что надо взять входное напряжение и запомнить его в какой-то ёмкости на время преобразования. А там и утечки, которые от напряжения зависят, и поляризация диэлектрика ёмкости. А у сигмадельта АЦП компаратор, охваченный обратной связью через 1битный ЦАП и интегратор, будет держать околонулевое напряжение в среднем на ёмкости интегратора, поэтому с линейностью у сигма-дельта обычно гораздо лучше чем у SAR.

UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here

Разрядность можно и выше 18-20 сделать, и хотя 32 разряда в АЦП конечно в основном "маркетинговые", но тем не менее зарезав полосу до единиц Гц и меньше вполне можно получить шумы, отношение которых к шкале, в 24 разряда уже не влезут, но вот нелинейность, которая не лучше 1ppm и 20 разрядам соответствует при этом никуда не денется.

UFO landed and left these words here
UFO landed and left these words here

Для небольшого количества каналов есть simultaneous sampling с несколькими АЦП в одном корпусе и все от одного клока тактируются, но и некоторые отдельные СДАЦП вполне умеют в синхронизацию снаружи и внешнее тактирование.

UFO landed and left these words here

тот ширпотреб который тактироваться снаружи и сбрасывать свои фильтры по внешнему сигналу синхронизации не умеет — не особо-то и надо. нормальные АЦП — умеют

Если у вас действительно серьезная проблема, то вы должны понимать, что все подряд ее не решает. В особо запущенных случаях бывает даже необходимо заказать разработку ASIC под свои нужды.
АЦП последовательного приближения, например, им не обладают и потому схема измерения обязательно должна быть дополнена аналоговым фильтром на половину частоты опроса,

Наличие ФНЧ в сигма-дельта АЦП не отменяет необходимости делать аппаратный фильтр, а лишь снижает требования к нему, т.к. этот фильтр пропускает полосу после частоты заграждения (и вообще у них характеристика довольно хитрая в зависимости от порядка).
Sign up to leave a comment.

Articles