Códigos atascados en muestras de ADC

Interesante. No creo que haya visto esta anomalía antes.

A menudo es conveniente pensar en un ADC SAR como si muestreara el voltaje analógico de entrada en algún momento en el tiempo. En la práctica, hay una ventana de tiempo estrecha donde los cambios en el voltaje analógico de entrada - o ruido en la referencia de voltaje analógico, o ruido en la GND u otros pines de alimentación del ADC - Puede afectar el valor digital de salida.

Si el voltaje de entrada aumenta lentamente durante esa ventana, los bits menos significativos de la salida del SAR serán todos uno.

Si el voltaje de entrada disminuye lentamente durante esa ventana, entonces los bits menos significativos de la salida del SAR serán todos ceros.

Un pulso de ruido muy estrecho en el tiempo "incorrecto" durante la conversión puede tener un efecto similar.

Ahora mismo, mi mejor conjetura es que estás usando algún tipo de interruptores analógicos o amplificadores operacionales que no funcionan tan bien (mayor resistencia o algo así) cerca de los rieles de alta y baja potencia como lo hacen cerca de la escala media De alguna manera, dejar entrar uno de los tipos de ruido anteriores, lo que hace que los bits menos significativos sean todos unos o todos ceros.

He visto algunos ADC sigma-delta y DAC sigma-delta que tienen una buena resolución a media escala, pero una peor resolución cerca de los rieles, pero el efecto es diferente al que se muestra.

La "gráfica de la diferencia entre una muestra y la siguiente muestra en todo el rango de escala completa" es fascinante.

Si fuera usted, haría un gráfico similar que, en lugar de hacer que el valor de X sea la diferencia entre una muestra y la siguiente, haga que el valor de X sea los 6 bits menos significativos de la muestra de salida de ADC sin procesar. Eso mostraría rápidamente si los valores "atascados" son en su mayoría lotes de 1s en los bits menos significativos (¿quizás la entrada está aumentando lentamente?) O lotes de 0s en los bits menos significativos (¿tal vez la entrada está disminuyendo lentamente?). p>

  

Estoy muestreando tensiones de CC "pulsadas". Eso significa que para cada   Medición Puse una tensión en el DAC, dejé que se asentara por al menos 100   veces es hora de liquidar, luego dile al ADC que convierta y cuando   la conversión ha finalizado, devolví el DAC a 0 V.

Entiendo que cuando los fabricantes de ADC dicen "sin códigos faltantes", la prueba que utilizan involucra varios capacitores que se suman a una gran capacitancia conectada directamente a la entrada ADC, y algunos sistemas activan una resistencia grande conectada a esa capacitancia que carga o descarga muy lentamente ese capacitor, lo suficientemente lento como para que se espere que el ADC vea exactamente "el mismo" voltaje (dentro de 1/2 LSB) durante varios ciclos de conversión antes de que vea el "siguiente" voltaje (incrementado en 1 subiendo, disminuyendo en 1 bajando). p>

Si yo fuera usted, vería si una prueba de "pendiente continua" de ese tipo da los mismos síntomas extraños de "código atascado" que la "prueba de pulso". Tal vez eso daría más pistas sobre qué componentes exactamente están causando este problema.

Por favor, díganos si alguna vez averiguó qué causó estos síntomas.

¿Cuál es la tecnología utilizada en estos convertidores (tipo)? ¿Cuál es la tasa de muestreo? Intente reducir la frecuencia utilizada para eliminar problemas con el acoplamiento de impedancia de entrada ADC. La vinculación de un DAC a un ADC tiene una relevancia limitada cuando se evalúa el rendimiento, debido al aumento de los problemas relacionados con los errores de cuantificación (también diferentes). Intente crear un gráfico como el de arriba, pero incremente la entrada utilizando un voltaje lineal, en lugar de una salida DAC, para comparar. Recuerde que el ruido de los amplificadores operacionales también interfiere (ya que está usando alta resolución). Además, ADC exhibe " códigos faltantes ". La hoja de datos indica algo así como "... no faltan códigos a n bits ..." (donde n < resolución ADC en bits).