punto flotante ADC

Un enfoque es usar dos convertidores en paralelo, con diferentes amplificadores de ganancia fija para cada uno. Utiliza el software para combinar los dos conjuntos de muestras en una sola corriente de punto flotante.

Por ejemplo, podría tener dos convertidores de 24 bits, uno con un rango de escala completo de 10V y el otro con un rango de escala completa de 1V. Cuando el primero indica que la señal es inferior a 1 V, use la salida del segundo. El software utiliza las salidas de ambos convertidores en los que los rangos se superponen para mantener un factor de escala relativo relativo entre ellos.

El truco es asegurarse de que el segundo convertidor (y su amplificador) se recupera rápidamente de la saturación cuando la señal se sale de su rango. Si las características de saturación son conocidas, el software puede ayudar a compensarlas.

Si desea algo que funcione realmente bien, debe probar un amplificador controlado por voltaje (VCA) entre su señal y el ADC. Dependiendo de la rapidez con la que deba ajustarse entre señales grandes y pequeñas, puede tener un controlador P o PI que ajusta el VCA.

Esto funciona realmente bien ya que el ADC nunca está saturado y el VCA opera extremadamente rápido (ya que están diseñados para modular señales de HF). Puede ser un poco excesivo para su aplicación, pero no es tan difícil de implementar, y solo aumenta el tiempo de desarrollo de forma marginal.

He hecho esto completamente en tierra analógica usando un amplificador operacional para controlar la ganancia de VCA en base al valor de la señal de salida, y luego simplemente ejecuté la salida de VCA y el control de ganancia en mi DSP.

Similar a lo que Jay Carlson sugirió, en lugar de buscar un ADC extremo, podría considerar el uso de un amplificador de instrumentación como un preamplificador, con cambio de ganancia. Aquí hay un ejemplo de una "Circuit Note" de Analog Devices :

ElAD620olaalternativaactualizada AD8221 mantienen el ancho de banda por encima de 15 kHz para ganancias de 1 a 100x (el circuito publicado incluye ganancias de 1 a 1600).

Y el conmutador ADG1611 que han recomendado tiene un tiempo de conmutación máximo del orden de 300 ns. Entonces, si está sobre muestreado 4x (frecuencia de muestreo de 60 kSa / s), el tiempo de conmutación es solo de 0.018 del período de muestreo. El AD620 y el AD8221 no tienen especificaciones para el tiempo de establecimiento después de un cambio de ganancia, pero el gráfico de respuesta incluido en la nota analógica implica que, con señales de control bien sincronizadas, debería haber un mínimo de artefactos de conmutación en sus salidas muestreadas.