ADC sin parar para la cuantización completa de la señal de un período de tiempo arbitrario. ¿Los ADCs funcionan así?

La mayoría de los tipos de convertidores de analógico a digital tienen intervalos de tiempo cuando están muestreando sus entradas, e intervalos de tiempo cuando no lo están. Si uno necesita una señal promediada en el tiempo, hay dos formas de lograr esto:

1. Filtra la señal significativamente antes del muestreo; Si la frecuencia de corte del filtro es muy inferior a la mitad de la frecuencia de muestreo, la salida del filtro no variará mucho en el intervalo entre las muestras. En consecuencia, no importa cuándo se tomen muestras, estarán relativamente cerca del valor de señal promedio.

2. Un modulador Delta-Sigma, como observó MarkU, muestrea continuamente. Sin embargo, no todos los ADC delta-sigma lo hacen. Si un ADC delta-sigma cuenta con intervalos fijos y genera una lectura cada vez, entonces puede garantizar que un valor promedio a largo plazo de las lecturas será igual al valor promedio de la señal de entrada. Sin embargo, si el convertidor solo genera lecturas cuando se dispara, o si no se capturan todas sus lecturas, dicha garantía no se mantendría.

Tanto el filtrado como el uso de convertidores delta-sigma pueden ofrecer comportamientos de promediado útiles. Lo que es mejor en una aplicación particular dependerá de los requisitos exactos de uno.

Parece que quieres un modulador Sigma-Delta (o Delta-Sigma, lo he visto escrito en ambos sentidos). Un modulador SD no tiene realmente un período de muestra, simplemente reduce su salida de un bit en proporción a la señal de entrada analógica. Luego, puede contar los períodos de 1024 bits, por ejemplo, y cuántos de esos períodos fue 1, utilice ese recuento como su código de salida de ADC. Cuanto más tiempo muestree, más altos serán los conteos y mayor será la resolución. (Hasta algunas limitaciones de precisión analógica, por supuesto).

Para obtener más información: Cómo funciona un modulador Delta-Sigma

Necesitarías proporcionar un poco más de datos del mundo real para obtener respuestas precisas. Qué tipo de resolución (bits) y velocidad (tiempo de conversión) está esperando. Hay muchas opciones posibles y los sistemas modernos pueden ser lo suficientemente rápidos y precisos para que la tecnología no importe.

En el pasado, la alta resolución se lograba con los conversores sigma-delta porque eran muy precisos en los circuitos radiométricos que los hacían muy baratos para los multímetros y que requerían mucha resolución (incluso 18 bits) pero la velocidad no era crítica con Resultados de conversión tomando 50 ms. Los osciloscopios de almacenamiento digital habrían utilizado un convertidor de flash que tiene un comparador para cada nivel de voltaje y lógica de salida binaria y darían el resultado digital a las velocidades de retardo de propagación del dispositivo, en estos días ofrecen velocidades de 500 M muestras por segundo y más de 8 bits. Un microcontrolador básico puede ofrecer 10 bits a 10k muestras / s.

Se utiliza un circuito de muestra y retención si la señal cambia más rápido que el convertidor AD que puede convertir el resultado.

para velocidades más altas, a veces se usan dos convertidores de flash con dos circuitos de muestreo y retención y se alternan para lograr el doble del rendimiento, de modo que uno está reteniendo y convirtiendo, mientras que el otro está muestreando y asentando.

También hay convertidores de luz a frecuencia que a veces son más convenientes para interactuar con sistemas digitales que tienen amplios rangos de operación pero tiempos de respuesta limitados.