Convertidor analógico a digital de tasa de muestreo

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Soy un principiante en temas de microcontroladores y acabo de enterarme de que el ADC convierte el voltaje analógico en un pin de, por ejemplo, un Arduino, a un número binario. Como el ADC en el Arduino es un ADC de 10 bits, tendremos 2 10 niveles analógicos discretos. ¿Significa que el número de muestras durante el tiempo de adquisición es 2 10 y los intervalos entre estas muestras dan el tiempo de muestreo?

Editar: Así que aquí en la imagen con dos bits tenemos 4 niveles. Cuando miro este gráfico, veo que la señal se ha muestreado 4 veces igual a 2 2 .

    
pregunta Jack

2 respuestas

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No, durante el tiempo de adquisición, el convertidor conecta un condensador de muestreo en lo que se llama un circuito de muestra y retención al pin y lo carga. Al final del tiempo de muestreo, el condensador se desconecta y se mide la carga almacenada. Creo que los microcontroladores Atmega utilizan aproximaciones sucesivas, que requieren un ciclo de reloj ADC por bit (de modo que 10 ciclos de reloj para 10 bits). Consulte enlace y enlace para más detalles sobre cómo funcionan.

Tenga en cuenta que la entrada ADC es en realidad una entrada de capacitor conmutado; Esto puede presentar varios desafíos de diseño, ya que el capacitor tiene que poder cargarse completamente y al mismo tiempo no afecta al circuito al que está conectado. Algunas soluciones implican agregar un amplificador de búfer o un filtro de paso bajo o incluso tener mucho cuidado con el orden de exploración para que se muestre un voltaje conocido antes de cada medición, de modo que se minimicen los efectos del historial.

Editar: Aquí hay un gráfico decente que representa el muestreo y la cuantificación. La curva azul es la forma de onda analógica de entrada, los puntos negros son las muestras y la curva roja es la salida cuantificada. El resultado es un número de n bits por muestra.

EsteesunrecortedelahojadedatosdeatmegaquemuestraeltiempodeconversióndeADC.Eltiempodemuestreoeselprimercicloderelojymediodondeseconectaelcondensadordemuestreoyretención.Eltérmino"tiempo de adquisición" es sinónimo de tiempo de muestreo para los ADC SAR. Una vez que se desconecta el capacitor, el ADC de aproximación sucesiva convierte ese voltaje muestreado en un número binario durante los próximos 10 ciclos de reloj. Al final de este tiempo, el número de 10 bits convertido aparece en los registros ADCH / ADCL. Cada muestra produce un número, aunque este número tiene 10 bits y, como tal, 1024 valores posibles. El ADC puede muestrear el voltaje de entrada y convertirlo una vez cada 14 ciclos de reloj ADC.

    
respondido por el alex.forencich
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Dependiendo del funcionamiento interno del ADC, puede tomar varias muestras en el proceso de generar una lectura que se presenta al usuario (o al programa que llama).

Generalmente, cuando un programador habla de promediar varias muestras de ADC, se referirá a la lectura completa que proporciona el ADC, no a cualquier muestreo que sea parte del funcionamiento interno del ADC.

    
respondido por el Peter Bennett

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