Cum alegem un ADC ?

[dan_e]

Buna dimineata,

 

Cum spune si titlul topicului, vreau sa stiu cum se alege un convertor analog digital in functie de aplicatie si care este cea mai buna varianta de ADC?

 

Spre exemplu, se cunoaste faptul ca convertoarele analog digitale se impart in doua mari categorii:

1) integratoare - lente, precise, ieftine, frecvent folosite ?n voltmetrele numerice.

2) neintegratoare - rapide, relativ scumpe si de regul? mai putin precise dec?t primele, sunt preferate ?n cazurile ?n care principala cerint? este viteza, de exemplu ?n cazul osciloscopului digital.

 

In cele doua categorii de mai sus deosebim (folosesc denumirile in limba engleza):

a) Flash ADC:

 

b) Sigma-delta ADC:

 

c) Dual slope converter:

 

d) Successive approximation converter:

 

Si o comparatie intre tipurile de ADC:

 

Acum, as vrea sa intreb, din experienta voastra, care tip de ADC credeti ca reprezinta cea mai buna alegere la captarea si analiza spectrala a unui semnal de 1kHz, 100kHz, 1MHz, 100Mhz sau 1Ghz ?

 

Cu stima,

dan

Editat Mai 10, 2014 de dan_e

[roadrunner]

sunt mai multi factori cand alegi un ADC, in general sunt legati de caraterisitice semnalului pe care vei sa-l esantionezi

- amplitudinea semnalului (daca trebuie amplificat sau divizat)

- dynamic range, (dinamica semnalului) daca semnalul tau poate avea amplitudine mica la un moment dat si amplitudine mare la altul ai nevoie de suficienti biti in esantioane.

- precizia dorita a esantioanelor (numarul de biti)

 

un alt factor important e modul in care e controlata achizitia, daca achizitia nu se face la momente precise semnalul esantionat va fi modulat de erorile de timing. - deci clock-ul de achizitie si acuratetea lui sunt factori importanti. Unele adc-uri produc clock-ul intern, altele fosesc un clock extern, altele deriveaza clock-ul din clock-ul interfetei digitale. Toate astea trebuie stiute cand alegi ADC-ul.

 

Alt factor este interfata digitala cu exteriorul, sau cum iei esantianele digitale. Exista interfete paralele, seriale de viteza mica I2C, SPI sau seriale de viteza mare de JESD204 (de ordinul 10 Gb/s) - degeaba poti esantiona un semnal de 1GHz daca nu poti prelua esantioanele.

 

si unul dintre cele mai importaante lucruri este latimea de banda a ADC-ului. pentru a esantiona un semnal de frecventa F trebuie ca frecventa de esantionare sa fie minim 2*F pentru a reface semnalul.(regula lui Nyquist) in cazul in care semnalul tau ocupa latime de banda de la 0(DC) la F. - totusi daca semnalul de interes este limitat ca frecvente el poate fi sub-esantionat (cu conditia sa filtrezi orice semnal in afara de cel vizat, sau mai corect zis daca latimea de banda a semnalului de interes incape in latimea de banda Nyquist)

 

de exemplu cu un ADC cu frecventa de esantionare de 20 MSample/s (sau 20 MHz) poti masura un semnal de 100Mhz fara probleme cu conditia sa nu lasi sa treaca decat semnale de la 95MHz la 105MHz (deci ai nevoie de un filtru trece banda)

si a doua conditie legata de ADC e sa aiba suficienta latime de banda sa lase un semnal de 105MHz sa treaca prin etajul de intrare (practic circuitul de sample and hold sa fie suficient de rapid)- metoda asta e exploatata de receptoarele radio digitale.

 

deci in rezumat alt factor inportant de latimea de banda a unui ADC, daca e folosit in sub-sampling.

 

in general alegerea unui adc pleaca de la tipul semnalului (carateristicile lui) dar si aplicatia (ce faci cu esantionele) e important.

 

 

RR

Editat Mai 10, 2014 de roadrunner

[dan_e]

Ok, mersi, ma asteptam la raspunsuri de la mai multi utilizatori.

 

stima

dan