एडीसी नमूना समय का उद्देश्य क्या है?


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मैं एडीसी नमूना समय के उपयोग को समझने की कोशिश कर रहा हूं?

एडीसी I में 100nsec / 500nsec और 1uecec का प्रोग्राम करने योग्य नमूना है। लंबे समय तक नमूना लेने का प्राथमिक उपयोग मामला क्या है, आप हर सिग्नल के लिए 100nsec का उपयोग क्यों नहीं करेंगे?

[मैं भी कभी-कभी सुनता हूं कि वैकल्पिक समय को वैकल्पिक नामों के साथ कहा जाता है। मुझे सर्किट के नमूने में दिलचस्पी है और रूपांतरण से ठीक पहले का समय है]

अतिरिक्त प्रश्न: यदि नमूना समय के दौरान संकेत आयाम में बदल रहा है तो क्या होगा? अगर यह गिर रहा है या बढ़ रहा है? क्या ADC सिग्नल की अंतिम स्थिति लेगा या यह किसी प्रकार का औसत उत्पन्न करेगा? यदि औसत है, तो इसके लिए आधार क्या है, यह कैसे काम करता है?

एडीसी विशेषताएं:

संधारित्र: न्यूनतम 4 पीएफ, अधिकतम: टीबीडी

स्विच प्रतिरोध: 1.5K मिनट, 6k अधिकतम

नमूना समय: 100nsec, 500nsec (लंबे समय तक विकल्प हैं लेकिन अप्रासंगिक हैं)


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आपके ADC के लिए डेटा शीट का लिंक बहुत मददगार होगा।
फोटॉन

जवाबों:


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कई एडीसी इनपुट सर्किट एक संधारित्र को एक अप्रत्याशित चार्ज स्थिति के साथ इनपुट से जोड़ देंगे जो वे नमूने के बारे में हैं। यदि इनपुट बहुत कम प्रतिबाधा स्रोत है और "हिलता" नहीं है, तो यह समस्या पैदा नहीं करेगा; कि समाई इनपुट पर वोल्टेज से जल्दी मेल खाएगी। यदि इनपुट एक मध्यम-प्रतिबाधा स्रोत है, लेकिन बहुत कम समाई है, तो उस समाई को जोड़ने से इनपुट पर वोल्टेज में गड़बड़ी हो सकती है, लेकिन इनपुट पर वोल्टेज अपेक्षाकृत जल्दी सही मूल्य पर वापस आ जाएगी। यदि इनपुट एक उच्च या मध्यम-प्रतिबाधा स्रोत है और इसकी स्वयं की कैपेसिटेंस की एक बड़ी मात्रा है (उदाहरण के लिए 12-बिट एडीसी के लिए, यह एडीसी के नमूने क्षमता कुछ हजार के कारक से अधिक है) और यदि रीडिंग बहुत बार नहीं ली जाती है, बड़े संधारित्र को एक कम-प्रतिबाधा स्रोत माना जा सकता है जो कि नहीं होगा "

यदि ADC इनपुट कैपेसिटेंस को जोड़ने और रीडिंग लेने के बीच लंबे समय तक प्रतीक्षा करता है, तो इनपुट कैपेसिटी को स्विच करने के कारण होने वाली कोई भी गड़बड़ी संभवतः सुलझ जाएगी। दूसरी ओर, कुछ परिस्थितियाँ ऐसी होती हैं जहाँ इस तरह के निपटारे के समय की आवश्यकता नहीं होती है लेकिन तेजी से रीडिंग होती है। अधिग्रहण के समय को प्रोग्राम योग्य बनाने से दोनों प्रकार की स्थितियों को समायोजित किया जा सकता है।


यह वही चीज है जिसे मैं अपने (हटाए गए) उत्तर में लेने की कोशिश कर रहा था, लेकिन जेसन मुझसे बहुत असहमत था। हो सकता है कि मैं अभी पर्याप्त विस्तार में नहीं गया या इसे किसी भी तरह से समझाया जो कि बहुत अधिक समझ में नहीं आया।
कालेनजब

जेसन का जवाब बहुत अच्छा लगता है। मैं आपको इसके बारे में टिप्पणी करने के लिए नहीं देख सकता।
सुपरकैट

@ केलेंज्ब: मैं अनडेलेटी; मैं सामान्य विचार से असहमत नहीं था, बस कुछ विवरणों के साथ। (जो मुझे लगता है कि आप कुछ मामूली संपादन के साथ उपाय कर सकते हैं)
जेसन एस

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मुझे लगता है कि आप एक एडीसी के बारे में बात कर रहे हैं जिसमें एक नमूना संधारित्र है (जैसे क्रमिक सन्निकटन एडीसी, जो सबसे आम प्रकार है)।

यदि आप एक अंतर्निहित मल्टीप्लेक्सर के साथ एडीसी के बारे में बात कर रहे हैं, तो नमूना समय बहुत महत्वपूर्ण है, क्योंकि यह एडीसी के नमूना संधारित्र पर वोल्टेज को पिछले चैनल से स्विच करने के बाद व्यवस्थित करने की अनुमति देता है। ( मैंने इस ब्लॉग प्रविष्टि में इस मुद्दे के बारे में अधिक लिखा है ।)

यदि आप किसी एकल चैनल के साथ ADC के बारे में बात कर रहे हैं, तो नमूना समय अभी भी महत्वपूर्ण है, भले ही यह केवल एक संकेत का नमूना ले रहा है, क्योंकि ADC के नमूने संधारित्र पर वोल्टेज को इनपुट में फिर से जोड़ने पर उस संकेत को पकड़ने की आवश्यकता होती है , और अपने पिछले वोल्टेज से नए वोल्टेज पर चार्ज किया जाता है। यदि आपके पास धीमा-बैंडविड्थ इनपुट संकेत है, तो यह इतनी बड़ी बात नहीं है, लेकिन यदि आपके पास अपेक्षाकृत तेजी से बदलते इनपुट संकेत हैं, तो आपको यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता है कि नमूना संधारित्र पर्याप्त नमूना समय की अनुमति देकर इसे पकड़ लेता है।


एकल-संकेत ADC के लिए एक अधिक विस्तृत उदाहरण:

अपनी सिग्नल फ़्रीक्वेंसी की तुलना सैंपलिंग फ़्रीक्वेंसी से करें। मान लें कि यह 100kHz नमूना आवृत्ति के माध्यम से 10kHz साइन तरंगें हैं। यह सैंपल के बीच 36 डिग्री फेज शिफ्ट है। सबसे खराब स्थिति यह है कि जब आपका सिग्नल शून्य से गुजर रहा है (जिस तरह दिन की लंबाई संक्रांति के बजाय विषुवों में सबसे तेजी से बदलती है); sin (+18 डिग्री) - sin (-18 डिग्री) = 0.618। इसलिए यदि आपके पास 1V आयाम साइन लहर है (जैसे -1 वी से + 1 वी, या 0 से 2 वी अगर ऑफसेट है), तो नमूनों का अंतर 0.618V के रूप में अधिक हो सकता है।

इनपुट पिन और एडीसी नमूना संधारित्र के बीच एक गैर-अक्षीय प्रतिरोध है - कम से कम, यह नमूना स्विच प्रतिरोध है, लेकिन इसमें बाहरी प्रतिरोध भी शामिल हो सकता है यदि आपके पास कोई है; यही कारण है कि आपको लगभग हमेशा किसी भी नमूने के एडीसी के इनपुट पर कम से कम कुछ स्थानीय भंडारण संधारित्र रखना चाहिए। गणना करें कि आरसी समय स्थिर है और नमूना वोल्टेज के लिए क्षणिक वोल्टेज क्षय को देखने के लिए नमूना समय की तुलना इनपुट वोल्टेज में संधारित्र को फिर से जोड़ने के बाद। मान लीजिए कि आपका नमूना समय 500nsec है और RC प्रश्न में स्थिर समय 125nsec है, यानी आपके नमूने का समय 4 समय स्थिर है। 0.618V * e ^ (- T / tau) = 0.618V * e ^ (- 4) = 11mV -> ADC नमूना संधारित्र वोल्टेज अभी भी अपने अंतिम मूल्य से 11mV दूर है। इस मामले में मैं कहूंगा कि नमूना लेने का समय बहुत कम है। सामान्य तौर पर आपको ADC बिट काउंट को देखना होगा और 8 या 10 या 12 समय के स्थिरांक जैसी किसी चीज का इंतजार करना होगा। आप एडीसी के 1/2 एलएसबी से कम क्षय करने के लिए किसी भी क्षणिक वोल्टेज चाहते हैं।

उम्मीद है की वो मदद करदे....


धन्यवाद। मेरी प्रणाली शायद कई चैनलों के साथ एकल एडीसी इंजन के बाद से बहुसंकेतन है। हालाँकि जिस विशेष उपयोग के मामले में मेरी दिलचस्पी है वह एकल चैनल स्थिति है। मैं मल्टीप्लेक्स का उपयोग नहीं करता हूं। मैं पूरी बात के लिए एक मानसिक मॉडल स्थापित करने की कोशिश कर रहा हूं ताकि मैं कोने के मामलों का पता लगा सकूं जैसे कि नमूना समय के दौरान सिग्नल तेजी से घट रहा है, क्या होता है?
Ktc

मैं एक उदाहरण देने के लिए संपादित करूँगा।
जेसन एस

महान ब्लॉग। मुझे अपने ADC के सामने RC फ़िल्टर के बारे में सोचने की ज़रूरत है, यह अब नहीं है :(
Ktc

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तो मान लीजिए कि अधिकतम RC = 6K * (4pf * 2) = 48nsec। आप निश्चित रूप से 100nsec नमूना समय का उपयोग नहीं करना चाहते हैं, फिर; वह केवल 2 * ताऊ है। (या यहां तक ​​कि 4 * ताऊ यदि उनकी नमूना क्षमता वास्तव में 4pF है।) एक 500nsec नमूना समय, हालांकि, 10.4 ताऊ है जो 12-बिट एडीसी के लिए ठीक होगा। (e ^ १०.४ = ३३००० ​​= २- १४ = १६३4४ के बाद से १४-बिट एडीसी के लिए पर्याप्त है) क्या बाहरी आरसी के लिए ....
जेसन एस

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मैंने कुछ शोध किया था और कुछ टीआई ऐप नोट कैप को आंतरिक एडीसी कैप के 20x होने की सलाह देते हैं। मैंने अधिक शोध किया और एसटी लोगों से बात की और यह 1.5K / 8pf सबसे खराब मामला लगता है जो 8.3 समय स्थिरांक (केवल 12 बिट के लिए पर्याप्त) होता है। अंतिम सवाल यह है कि क्या मैं आरसी फिल्टर के लिए 50 ओम और 160 पीएफ का उपयोग कर सकता हूं?
Ktc
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