¿Cuál es el ancho de banda analógico de los ADC de propósito general?

Un ADC de propósito general típico tendrá una respuesta de frecuencia de entrada que es esencialmente plana a frecuencias al menos hasta la tasa de Nyquist, y en muchos casos significativamente más allá de [dicho contenido de frecuencia, si está presente, se redondeará al menor frecuencias]. Dado un ADC típico que puede procesar 100,000 muestras / segundo, la alimentación en una señal de 101,000Hz mientras el dispositivo está muestreando a esa velocidad probablemente produciría una señal de 1,000Hz con una amplitud cercana a la del original (cuando se toman 100,000 muestras / segundo de tal señal, cada muestra avanzaría un 1% más a lo largo de la forma de onda de entrada que la anterior).

La mayoría de los ADC de propósito general capturan el estado de la entrada durante una fracción pequeña pero no trivial del período de muestreo general, pero no están especialmente diseñados para ser utilizados con señales que cambiarán significativamente durante una captura, por lo que no se debe confiar en que el convertidor tenga una respuesta de frecuencia plana por encima de Nyquist, pero en la mayoría de los casos el tiempo de captura será tan corto que el uso del rango completo de frecuencias hasta Nyquist no debería ser un problema. / p>     

Descargo de responsabilidad: la respuesta a continuación es sobre definition del ancho de banda de entrada analógica (AIB) de un ADC; no es el valor particular de AIB de un ADC de propósito general.

Una señal analógica de entrada, antes de ser digitalizada, en su camino entre los pines de entrada del chip ADC y una unidad de digitalización (generalmente un comparador), se atenúa (debido a los circuitos RC intencionales o parásitos presentes) o no hay suficiente corriente para cargar condensadores). Por ejemplo, la atenuación de la señal puede ocurrir debido a una gran capacitancia de entrada de la unidad de muestra y retención (suponiendo que esté incorporada en el chip ADC) o capacitancias parásitas de los comparadores. La frecuencia a la que la señal de entrada se atenúa en 3 dB se denomina ancho de banda de entrada analógica.

Si uno envía una entrada sinusoidal a la frecuencia AIB, antes de digitalizarse, se atenúa en un 30% (lo cual es poco probable que sea aceptable). Por lo tanto, es preferible que la frecuencia máxima de entrada sea aproximadamente 1/3 - 1/5 del AIB. Por ejemplo, si AIB = 500 MHz y la señal de entrada es de 100 MHz, la atenuación (medida por amplitud) es del 2% (frente al 30% para una señal de entrada a 500 MHz).

Abajo hay una tabla de la hoja de datos de ADS54J40 que muestra cómo el circuito de entrada atenúa la señal de entrada (como se ve en la imagen) , el AIB es de aproximadamente 1.2 GHz). También vea la discusión sobre el tema (páginas 23 y 24 de la hoja de datos).

PS:LacaídadeSNRen3dB(equivalentea0.5LSBenENOB)esunaconsecuenciadelalimitacióndelanchodebandadeentradaanalógica,peronoesdefinicióndeella.SNR(yENOB)sonimpulsadospormuchosfactores,nosoloporAIB.

Útil leyendo sobre el tema (párrafo "Ancho de banda").

El ancho de banda del ADC se describe en la sección Especificaciones eléctricas de CA y es diferente en el modo de 10 y 12 bits. Lo siento por las fotos que soy de mi teléfono:

Ver en Ancho de banda de señal de entrada!

Primero, la mayoría de las personas no parecen entender la pregunta. Para un ADC típico, el número efectivo de resolución de bits, N = (SN - 1.72) /6.02, donde SN es la relación señal a ruido en DB. Entonces, una caída en 3dB sería N = (3 - 1.72) /6.02 = 0.2 bits ... Usted quiere que sea menor a 0.5 bits. Con 4.73db, obtendrías 0.5 bits y el bit LS de tu ADC sería defectuoso. Generalmente se utiliza 3db como el punto antes del cual estaríamos seguros de que nuestro bit LS comenzaría a ser inexacto. Por lo tanto, el ancho de banda de entrada analógica es la frecuencia a la que la relación SN ha caído en 3db. De todos modos, busqué y no pude encontrarlo en las especificaciones, pero creo que eso podría ser porque si usa el dispositivo como se especifica, no debería haber una atenuación tan alta. Encontré algunas notas de aplicación que podrían ayudarte. enlace y enlace .... Por lo general, eso realmente no es un problema. ¿Hay alguna razón particular por la que necesitas esa información? La tasa de muestreo máxima está en la especificación (supongo que ya lo sabes), y si estás por debajo de eso, realmente no debería haber ningún problema. He usado los ADC en muchos procesadores (incluidos los PIC), y nunca tuve que preocuparme por el ancho de banda analógico ... Háganos saber lo que descubra ... Tengo curiosidad :-) Buena caza .

Es probable que no encuentre una especificación directa para el ancho de banda analógico en la hoja de datos para una entrada A / D de un microprocesador. El ancho de banda al pin de entrada analógica depende de la impedancia de la fuente de su señal analógica, la capacidad del circuito de conexión y la impedancia de entrada del pin MCU.

Más allá de eso, se vuelve mucho más importante para usted observar la "tasa de rendimiento" que Microchip mostrará para varias clases de pines de entrada. El rendimiento se verá afectado en gran medida por la muestra y las características de retención de la pieza. Y como puede ver, el tiempo de muestreo depende de la impedancia de la fuente y la frecuencia de reloj ADC seleccionada.

Estos datos se tomaron de la hoja de datos de la familia PIC32MZ.