Sesgo de DC inherente en el muestreo ADC

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Simplemente estaba simulando el comportamiento de cuantización de ADCs de diferentes bits, en datos muestreados por un ADC de 24 bits. Lo que noté es que a medida que avanzamos hacia los ADC con menos bits, una polarización de DC en la señal se hace cada vez más evidente, con un valor máximo de 1 bit-ADC. La razón de esto es, acc. Lo que pienso es que hay diferentes números de códigos digitales que representan valores analógicos de voltaje positivos y negativos, por ejemplo, en el caso de ADC de 8 bits, tenemos 1-127 (127 códigos digitales) para positivo, 0 para voltaje 0, y -1 a -128 (128 códigos digitales) para valores negativos, por lo que los voltajes negativos tienen un código digital más para ellos. y este efecto se vuelve muy claro con 1 bit ADC, donde solo tenemos códigos digitales de 0 y -1, por lo que la señal muestreada siempre tendrá un sesgo negativo, Vea el video a continuación donde hago la simulación y puede ver claramente que la señal se mueve hacia abajo a medida que disminuyo el número de bits. El rango de voltaje del ADC es de +50 a -50 unidades. Así que a 1 bit, solo tengo 0 y -50 muestras y un claro DC offset negativo.

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Entonces, mi pregunta, ¿cuál es el problema? Simplemente puedo eliminar el desplazamiento de CC utilizando un filtro de paso alto en el dominio digital. ¿Hay otras preocupaciones y formas en que mi señal se vea afectada? ¿Es este un problema muy común y qué más puedo hacer para eliminar este desplazamiento de DC? ¿Hay ADC que tengan el mismo número de códigos digitales para voltajes positivos y negativos? ¿Cómo se llaman?

    
pregunta Salman

3 respuestas

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Sería bueno para ti mirar algunas hojas de datos. Esta pregunta será respondida, y un montón de preguntas que aún no has pensado.

En general, incluso un ADC de 12 bits tiene varios conteos de compensación de DC; un ADC SAR típico de 16 bits puede tener de 20 a 50. Y ese desplazamiento cambia con la temperatura. Además, la no linealidad inherente también suele ser más que eso.

Si podría encontrar un ADC con no linealidad y compensación insignificantes, todo lo que tendría que hacer es calibrar la compensación.

    
respondido por el TimWescott
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¿Hay ADC que tienen el mismo número de códigos digitales para positivos   y voltajes negativos?

Todos ellos son así si eliges usarlos de esa manera e ignoras el LSb extra de información que obtienes en el lado positivo o negativo.

¿Cómo se llaman?

Elija el que desee e ignore digitalmente el LSb adicional. Si decides no ignorar el LSb extra, considéralo como un bono.

  

Entonces, mi pregunta, ¿cuál es el problema?

Parece que es un problema para ti porque hiciste un video al respecto. Para la mayoría de la gente, es un evento que sospecho.

    
respondido por el Andy aka
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No tienen un desplazamiento inherente ... simplemente tienen un rango que es asimétrico alrededor de cero. Cero no significa cero voltios; a qué cantidad física se refiere cada valor es un resultado del diseño del hardware. La observación aquí no es que los ADC tengan compensaciones inherentes o, de hecho, nada acerca de los ADC; la observación es que, si elige la representación del complemento de dos, tiene un número par de valores posibles para cualquier número de bits; si uno de esos valores es cero, tiene un número impar de valores posibles restantes y no puede distribuirlos por igual entre positivo y negativo.

La representación de magnitud de signo resuelve esto, pero introduce otro manejo especial, y todo lo que realmente ha logrado es perder un valor de salida potencial.

    
respondido por el Cristobol Polychronopolis

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