Estoy jugando con algunos convertidores A / D de SAR (aproximación sucesiva). He realizado un circuito de prueba en el que tengo un DAC de 16 bits de Texas Instruments (basado en R2R) y un ADC SAR de 16 bits de Analog Devices. Utilizando un microcontrolador y algo de programación SPI, puedo emitir un voltaje en el DAC y muestrearlo con el ADC. El objetivo de esta prueba es verificar que los datos resultantes sean una línea recta, con algo de ruido.
Dejé que el DAC se asentara al menos 10 veces el tiempo de establecimiento requerido y la salida se filtra en paso bajo para eliminar el ruido. Aunque podría realizar muestras bastante rápidas, necesito algo de tiempo para transferir datos desde el microcontrolador a la PC, así que solo tomo aproximadamente 2-3 muestras por segundo. Me aseguro de que la conversión de ADC haya finalizado antes de bloquear un nuevo voltaje en el DAC.
Después de aproximadamente 4000 muestras espaciadas regularmente en todo el rango de escala completa, el resultado se puede trazar con la palabra de DAC de 16 bits (X) y el ADC (Y). El resultado se ve extraño y si me acerco, hay algún tipo de "ruido" periódico (mira la gráfica a continuación).
Definitivamentepuedodecirquenohayproblemasdeseñalalmedirconmialcance.Hayalgoderuidoperoesoescomounaamplitudde10mV.Asíquealgoestámalaquí.Tambiénmedímireferenciadevoltajeylíneasdesuministroytampocohayproblemasruidososaquí.Aceptaríaelresultadosilos"picos" fueran como 1-10 LSB y aleatorios, pero esto es en una escala mucho más grande y algo periódica. La periodicidad podría ser un signo de muestreo de muy baja resolución de una señal de cambio lineal, pero este no es el caso. Creo que esto es demasiado grande para ser un ruido de cuantización. La siguiente gráfica muestra la versión de rango completo. El problema es tan grande que también se puede ver claramente en esta trama. El DAC y el ADC no utilizan el mismo voltaje de escala completa, lo que explica las áreas planas en ambos extremos de la escala.
Tenga en cuenta que la gráfica muestra aproximadamente unas 50-100 muestras con solo unas pocas muestras por segundo, por lo que estamos hablando de un muestreo muy lento de un voltaje de CC que solo cambia después de que se realiza la conversión de ADC. La referencia de voltaje se filtra y también la señal de entrada al ADC.
También he hecho lo mismo con un ADC SAR de 18 bits. Los mismos problemas.