ADC örnekleme zamanının amacı nedir?

ADC örnekleme zamanının kullanımını anlamaya çalışıyorum?

ADC I, 100nsec / 500nsec ve 1uSec programlanabilir bir örnekleme süresine sahiptir. Daha uzun örnekleme süresinin birincil kullanım durumu nedir, neden her sinyal için 100nsec kullanmıyorsunuz?

[Bazen örnekleme süresinin alternatif isimlerle çağrıldığını da duyuyorum. Dönüşümden hemen önce devre örneği ve bekleme süresi ile ilgileniyorum]

Ek soru: Örnekleme süresi boyunca sinyal genliği değişiyorsa ne olur? Düşüyor veya yükseliyorsa? ADC sinyalin son konumunu alır mı yoksa bir çeşit ortalama üretiyor mu? Ortalama alırsanız bunun temeli nedir, nasıl çalışır?

ADC Özellikleri:

Kapasitör: min 4pF, maks: tbd

anahtar direnci: 1.5K min, 6k max

örnekleme zamanı: 100nsec, 500nsec (daha uzun seçenekler var, ancak alakasız)

Birçok ADC giriş devresi, örneklemek üzere oldukları girişe öngörülemeyen şarj durumuna sahip bir kapasitör bağlar. Giriş çok düşük bir empedans kaynağıysa ve "değişmez" ise, bu bir sorun oluşturmaz; bu kapasitans, girişteki voltaja hızla uyacaktır. Giriş orta empedanslı bir kaynaksa ancak çok düşük kapasitansa sahipse, bu kapasitansın bağlanması girişteki voltajı bozabilir, ancak girişteki voltaj nispeten hızlı bir şekilde doğru değere dönecektir. Giriş yüksek veya orta-empedanslı bir kaynaksa ve çok büyük bir kapasitansa sahipse (örn. 12 bitlik bir ADC için, ADC'nin örnekleme kapasitansını birkaç bin kat aşar) ve okumalar çok sık alınmıyor, büyük kapasitör düşük empedanslı bir kaynak olarak düşünülebilir.

ADC giriş kapasitansını bağlamak ve okuma almak arasında yeterince beklerse, giriş kapasitansının değiştirilmesinden kaynaklanan herhangi bir rahatsızlık büyük olasılıkla ortadan kalkacaktır. Öte yandan, böyle bir uzlaşma süresinin gerekli olmadığı, ancak hızlı okumaların gerekli olduğu bazı durumlar vardır. Çekim zamanını programlanabilir yapmak, her iki durumun da yerine getirilmesini sağlar.

Örnekleme kapasitörüne sahip bir ADC'den bahsettiğinizi varsayıyorum (örneğin, en yaygın tür olan ardışık yaklaşık ADC).

Yerleşik çoklayıcılı bir ADC'den bahsediyorsanız, örnekleme süresi çok önemlidir, çünkü ADC'nin örnekleme kapasitöründeki voltajın önceki kanaldan geçtikten sonra yerleşmesine izin verir. (Bu konu hakkında daha fazla bilgi yazdığım bir blog girişinde .)

Tek bir kanala sahip bir ADC'den bahsediyorsanız, sadece bir sinyal örneklemesine rağmen örnekleme süresi hala önemlidir, çünkü ADC'nin örnekleme kapasitörü üzerindeki voltajın girişe yeniden bağlandığında bu sinyale yetişmesi gerekir ve önceki voltajından yeni voltaja şarj edilir. Yavaş bant genişliğine sahip bir giriş sinyaliniz varsa, bu çok önemli değildir, ancak nispeten hızlı değişen bir giriş sinyaliniz varsa, örnekleme kapasitörünün yeterli örnekleme süresine izin vererek onu yakaladığından emin olmanız gerekir.

Tek sinyalli ADC için daha ayrıntılı bir örnek:

Sinyal frekanslarınızı örnekleme frekansıyla karşılaştırın. Diyelim ki 100kHz örnekleme frekansı ile 10kHz sinüs dalgaları. Bu numuneler arasında 36 derecelik bir faz kaymasıdır. En kötü durum, sinyalinizin sıfırdan geçtiği zamandır (gün uzunluğunun gündönümü yerine ekinokslarda en hızlı değiştiği gibi); günah (+18 derece) - günah (-18 derece) = 0.618. Bu nedenle, 1V genlik sinüs dalgasınız varsa (örn. -1V ila + 1V veya ofset durumunda 0 ila 2V), numuneler arasındaki fark 0.618V kadar yüksek olabilir.

Giriş pimi ile ADC örnekleme kapasitörü arasında sıfır olmayan bir direnç vardır - en azından örnekleme anahtarı direncidir, ancak varsa harici direnci de içerebilir; bu yüzden hemen hemen her zaman en az bazı yerel depolama kapasitörlerini herhangi bir örnekleme ADC girişine yerleştirmelisiniz. RC zaman sabitini hesaplayın ve örnekleme kondansatörünü giriş gerilimine yeniden bağladıktan sonra geçici gerilim bozulmasına bakmak için örnekleme süresi ile karşılaştırın. Örnekleme sürenizin 500nsec olduğunu ve söz konusu RC zaman sabitinin 125nsec olduğunu, yani örnekleme sürenizin 4 zaman sabit olduğunu varsayalım. 0.618V * e ^ (- T / tau) = 0.618V * e ^ (- 4) = 11mV -> ADC örnekleme kapasitör voltajı hala son değerinden 11mV kapalı. Bu durumda örnekleme zamanının çok kısa olduğunu söyleyebilirim. Genel olarak, ADC bit sayısına bakmanız ve 8 veya 10 veya 12 zaman sabiti gibi bir şey beklemeniz gerekir. Herhangi bir geçici voltajın ADC'nin 1/2 LSB değerinden daha düşük bir değere düşmesini istiyorsunuz.

Umarım yardımcı olur....