Esta pregunta está inspirada en este comentario de KyranF:
"ADC de 24 bits incorporados" No confiaría eso hasta donde pudiera lanzarlo.
¿Cómo se enciende automáticamente una báscula de baño cuando la paso?
Como indica claramente el título, ¿existe alguna base para este comentario y los ADC incorporados son menos precisos que un chip dedicado, y si es así, por qué? ¿Qué parámetros de un ADC deben ser vistos por exactitud y precisión?
¿Los convertidores ADC incorporados en MCU son tan confiables y precisos como sus equivalentes independientes?
¿Por qué no deberían? Usted sabe, cada dispositivo que compre tiene sus especificaciones, y se esforzarán por seguirlos, porque si no lo hacen, se arriesgan al buen nombre de su compañía o peor.
... comente por $ {alguna persona en Internet}
I $ {ranting sobre algo} hasta I $ {problema totalmente no verificable}
Bueno. Sí. Hay alguien en Internet que expresa una opinión negativa sin respaldarla con hechos. Eso no es realmente nuevo [cita requerida] , pero de todos modos, creo que es seguro ignorar esto simplemente.
Mira lo que quieras digitalizar. Asegúrate de filtrarlo adecuadamente. ¿Qué tan alto es tu ruido después de eso? En realidad, no es necesario tener un ADC que pueda funcionar mejor que el rango dinámico entre esa amplitud de ruido promedio (\ $ \ sigma \ $ para las cosas que siguen las distribuciones gaussianas centrales) y la amplitud de señal máxima. Calcule ese rango dinámico y luego calcule el número efectivo de bits que necesita (ENOB). A menudo, sus requisitos son aún más bajos; el ejemplo de la báscula de baño es muy bueno: para ser honesto, una báscula de baño más precisa que 200 g no tiene sentido; simplemente no puede notar la diferencia si una persona bebió un vaso de agua o si ganó peso. Deje que el rango total sea de 1 kg - 200 kg, entonces solo necesita una resolución de \ $ \ frac 1 {1000} \ $ del valor máximo; en otras palabras, un convertidor de 10 bits estará encantado de hacerlo. La gente todavía tiende a comprar los dispositivos que dicen "\ $ \ pm 10 \ text {g} \ $", por lo que necesitaría otro factor de 20 para hacer que el marketing sea feliz: eso es aproximadamente 4.5 bits. Entonces, con un ADC que tiene 14 bits, sería mejor que cualquier necesidad del cliente, y el marketing ni siquiera tendría que mentir¹.
Tenga en cuenta el ancho de banda de su señal, y obtenga una tasa de muestreo mínima a partir de eso (normalmente \ $ f_ \ text {muestra} > 2 \ cdot f_ {ancho de banda} \ $).
La hoja de datos de su ADC, ya sea integrada o separada, indicará claramente lo que puede hacer. Establecerá una potencia ENOB o de ruido, e indicará claramente la cantidad bruta de bits que recibe (que es > ENOB debido al ruido en un ADC).
No dejes que los trolls en internet te engañen. El mercado tiene una clara indicación para usted: hay tantos ingenieros que querían tener ADCs integrados en su microcontrolador, que básicamente cada microcontrolador tiene al menos una variante con un ADC incorporado. Eso podría significar que tenerlos es realmente útil.
Claro, no están diseñados para darle 14 bits efectivos a 200MS / s, o 20 bits con una corriente de polarización de 10pA a 1MS / s, pero ese no es su caso de uso, ¿verdad?
Sin embargo, por lo general no les importa un comino las características sin sentido difíciles de verificar en los productos de consumo. Compre un estéreo de consumo y lea la potencia de salida de sonido reclamada. Usar a volumen completo hasta que las baterías estén vacías. Patente esa tecnología de creación de energía gloriosa como perpetuum mobile.
Para la misma especificación, sí, obtendrá la misma funcionalidad. Si puede obtener la especificación que necesita como un ADC integrado en una MCU, el costo general debería ser bueno. Si desea un ADC de rendimiento particularmente alto, hay menos posibilidades de que encuentre una MCU dedicada al nicho que coincida con su aplicación (esta situación mejora con el tiempo a medida que los fabricantes exploran nuevos mercados). Algunas aplicaciones pueden requerir efectivamente un ADC de alta especificación, con una MCU incorporada: si el mercado es lo suficientemente grande y lo suficientemente maduro, la pieza existirá.
Preste atención a las especificaciones de la MCU. Puede ser que para lograr el mejor rendimiento de ruido, el mcu debe estar en modo de reposo durante la medición. Al menos en este caso, el fabricante ha hecho la calificación para usted, lo que significa que no hay sorpresas cuando realiza una integración o hace un ajuste de PCB de última hora.
Creo que es justo decir que el ADC comodity en una MCU de bajo costo genérico tendrá una especificación publicada que refleje su costo, y sería una tontería asumir que es adecuada basándose únicamente en la cantidad de bits.
Frecuencia de muestreo, estabilidad, linealidad, rendimiento de ruido: la mayoría de estos son de poca importancia cuando se trata de aplicaciones típicas de sensores (pero es posible que desee diseñar sabiendo qué esperar).
Los ADC que comparten silicio con una caja lógica (MCU, FPGA) tienen que soportar el sonido constante de VDD y GND y el sustrato de silicio; este timbre decaerá en aproximadamente 10 nanosegundos / 6dB de amplitud (recordado de las fotografías de alcance); Si la amplitud del timbre de referencia es de 500 milivoltios de PP, y desea que un SAR de 16 bits sea útil (con su LSB de 300 microvoltios, para 5v de escala completa), es posible que deba ESPERAR hasta que el aro del sustrato haya decaído de 500 mV a 0,3 mV. o 1,600: 1 o 64dB o aproximadamente 64/6 = 10+ * 10 nanosegundos = 100+ nanosegundos.
Por lo tanto, debe organizar los relojes en chip para proporcionar más de 100 nanosegundos de QUIET TIME, para los ADC de onchip en el nivel de 16 bits.
TI usó ADC de 24 bits en un sustrato común con MCU; la MCU funcionó tan rápido como 33Mhz, pero el ADC de 24 bits only_met_spec con un reloj de 8MHz, o tiempos de inactividad de 125 nanosegundos.
Por lo tanto, Sean Houlihane nos advierte: "Poner a MCU en reposo puede ser necesario"
¿Se puede retrasar la acción ADC (incluso en una decisión de búsqueda binaria) hasta que el timbre haya disminuido a casi cero?
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