ADC के लिए उच्चतम सटीकता क्या है?

Question

मैं दूसरे दिन डिगइके को ब्राउज़ कर रहा था (आप नहीं?) और मैं कुछ 32 बिट एडीसी में ठोकर खाई, वहाँ रैखिक, टीआई और एनालॉग से प्रसाद थे। एक बाहर खड़ा था, एनालॉग से AD7177 जो डेटाशीट के पेज 19 पर टेबल 7 में बताता है कि 5 नमूनों पर प्रति सेकंड यह एक चौंका देने वाला 27.5 बिट्स की प्रभावी संख्या (और 50 नैनो वोल्ट का एक आरएमएस शोर ) है। दूसरी ओर, यह सटीकता काफी बदतर है, लेकिन अभी भी है।

यह मुझे आश्चर्यचकित कर गया, अगर अपेक्षाकृत सस्ते ऑफ-द-शेल्फ ADC 27.5 बिट्स के ENOB को मार सकता है ...

अब तक का उच्चतम ईओबी क्या हासिल किया है? यह कुछ सुपर इंटीग्रेटेड आईसी में हो सकता है, मूर्खतापूर्ण महंगी लैब गियर के कुछ टुकड़े, एक लॉक-इन एम्पलीफायर? क्या किसी ने परिशुद्धता के 27.5 बिट्स को पीटा है?

[संपादित करें] थोड़ा सा स्पष्टीकरण मैं खरीदने या निर्माण करने या अन्यथा ऐसे उपकरण को देखने के लिए नहीं देख रहा हूं, मैं सिर्फ उत्सुक हूं कि कला की वर्तमान स्थिति क्या है, आधुनिक परमाणु घड़ियों ने 3x10-18 (3 क्विंटलिलेंट) अनिश्चितता को मार दिया है, आधुनिक वैज्ञानिक वाल्टमीटर पैमाने पर कहां बैठते हैं?

Comments

@PlasmaHH तथ्य यह है कि आधुनिक परमाणु घड़ियों को प्रति क्विंटलिट के कुछ हिस्सों के लिए मापा जाता है, इसका मतलब यह होगा कि इसमें बेहद सटीक उपकरणों का उपयोग किया गया है।

— सैम

आपको किस तरह की नमूना दर की आवश्यकता है? यदि नमूना समय असीमित है तो परिशुद्धता असीमित है। एक घंटे के लिए एकीकृत रखें और परिणाम बहुत सटीक है।

— पीकेपी

@PkP मैं किसी भी नमूना दर की तलाश में नहीं हूं, मैं सिर्फ उत्सुक हूं कि रिकॉर्ड क्या है। हालांकि वास्तव में वास्तव में एक बिंदु आता है जब आप डिवाइस द्वारा ही सीमित होते हैं?

— सैम

'प्रभावी संकल्प' (27.5) ENOB जैसी कोई चीज नहीं है। लघु इनपुट, आरएमएस के शोर को मापें, पूर्ण पैमाने पर वोल्टेज सीमा से विभाजित करें।

— स्पेरो पेफेनी

@ShhroPefhany यह है कि वे कहते हैं कि मूल्य उत्पन्न किया गया था "दिए गए नंबर द्विध्रुवी इनपुट रेंज के लिए बाहरी 5V संदर्भ के साथ हैं। ये संख्याएं विशिष्ट हैं और 0 V के एक अंतर इनपुट वोल्टेज के साथ उत्पन्न होती हैं जब ADC एक एकल पर लगातार परिवर्तित हो रहा होता है। चैनल।" तो 5V संदर्भ, 50nV RMS शोर, यह 100 मिलियन से 1 है (ठीक है, इसलिए यह 26.5 बिट्स है, लेकिन अभी भी है)

— सैम

Answer 1

विकी से परिभाषा : -

बिट्स (ईएनओबी) की प्रभावी संख्या एक एनालॉग-टू-डिजिटल कनवर्टर (एडीसी) और इसकी संबद्ध सर्किट्री की गतिशील रेंज का एक उपाय है। ADC का रिज़ॉल्यूशन एनालॉग वैल्यू को दर्शाने के लिए उपयोग की जाने वाली बिट्स की संख्या द्वारा निर्दिष्ट होता है, सिद्धांत रूप में N ^ बिट सिग्नल के लिए 2 ^ एन सिग्नल स्तर देता है।

Atmel से बोली : -

ज्यादातर मामलों में 10-बिट रिज़ॉल्यूशन पर्याप्त है, लेकिन कुछ मामलों में उच्च सटीकता वांछित है। माप के संकल्प को बेहतर बनाने के लिए विशेष सिग्नल प्रोसेसिंग तकनीकों का उपयोग किया जा सकता है। बाहरी एडीसी का उपयोग किए बिना, 'ओवरसम्पलिंग एंड डिसीमेशन' नामक विधि का उपयोग करके उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त किया जा सकता है।

ओवरामप्लिंग - लगातार 4 नमूने लें और उन्हें एक और बिट रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करने के लिए संयोजित करें; एक काफी मानक 18 बिट एडीसी लें और 256 से 22 बिट एडीसी प्राप्त करने के लिए ओवरस्पीड करें। 26 बिट एडीसी प्राप्त करने के लिए एक और 256 बार ओवरप्लिंग ...

क्या आप देखते हैं कि यह कहां जा रहा है?

यदि शोर मौजूद है और संकेत के मंद होने का कारण बनता है, तो आप किसी भी एडीसी को 4 नमूनों को औसत / कम करके एक अतिरिक्त बिट बना सकते हैं, औसत रूप से कई आप एक उच्च रिज़ॉल्यूशन प्राप्त करना पसंद करते हैं लेकिन स्पष्ट रूप से भुगतान करने की कीमत आनुपातिक रूप से कम बैंडविड्थ है। सटीकता।

अब तक का उच्चतम ईओबी क्या हासिल किया है?

आप इसे क्या बनना चाहते हैं?

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फुटनोट - एक सिग्मा डेल्टा एडीसी ठीक वैसा ही है जैसा मैंने ऊपर बताया है, यह बैंड के शोर से बेहतर प्रबंधन करता है और इसलिए औसतन प्रतिरूपित (या डिकिमेट किए गए) प्रति परिवर्तित बिट्स पर बेहतर उपज प्राप्त करता है।

यह केवल 1 बिट एडीसी (एक तुलनित्र) का उपयोग करता है ताकि स्पष्ट रूप से यह तकनीक काम करे लेकिन इसे 1 बिट एडीसी का उपयोग करने की आवश्यकता नहीं है। यह सब शोर फ़िल्टरिंग के बारे में है: -

सिगमा डेल्टा ADC से शोर उत्तरोत्तर उच्चतर आवृत्तियों पर सिग्नल पथ में एक इंटीग्रेटर के उपयोग के कारण अधिक होता है - यह शोर कम आवृत्तियों पर कम होने के लिए मजबूर करता है और, विघटन के बाद इस संकल्प में सिर्फ एक पारंपरिक की तुलना में शुद्ध लाभ प्राप्त होता है एडीसी जो अति-नमूना और विघटित हो गया है।

Comments

जब तक टीआई डॉक्स में एक टाइपो नहीं होता है, शायद कॉपी-पेस्ट में एक घातांक खो गया था in principle giving 2N signal levels for an N-bit signal:। 2N 2 ^ N होना चाहिए।

— लोरेंजो दोनाती - कोडिडैक्ट.ऑर्ग en

@lorenzo अच्छी तरह से देखा।

— एंडी उर्फ

@sam क्या अब हम इस सवाल और जवाब के साथ हैं?

— एंडी उर्फ

Answer 2

एलटीसी (कम महत्वपूर्ण तापमान) डीसी स्क्वैड (सुपरकंडक्टिंग क्वांटम इंटरफेरेंस डिवाइस) के साथ लगभग 32-बिट प्रभावी रिज़ॉल्यूशन को अच्छी तरह से निष्पादित हाइब्रिड डिजिटल / एनालॉग तकनीकों का उपयोग करना संभव है। कुछ RMS शोर और, +/- 10000 रेंज 1Hz बैंडविड्थ और 0.3Hz कोने आवृत्ति के साथ 32 बिट्स देता है। वास्तविक क्रिटिकल करंट कम से कम परिमाण का अधिक होता है इसलिए कुछ और बिट्स संभव हो सकते हैं।Φ $\mu\Phi_0$$\Phi_0$

पिकोवोलमीटर और इस तरह के बनाने के लिए अच्छा है। 4K पर्यावरण के कारण महंगी और असुविधाजनक।

Comments

क्षमा करें, लेकिन उस अपरकेस PHI ग्रीक अक्षर से आपका क्या तात्पर्य है? क्या यह टाइपो है या कुछ निरंतर विशिष्ट अनुप्रयोग से संबंधित है?

— लोरेंजो दोनाती - कोडिडैक्ट .२१

@ लोरेंजो डोनैटी यह एक स्थिरांक है- चुंबकीय प्रवाह क्वांटम = h / 2e जहां h प्लैंक स्थिरांक है और e एक इलेक्ट्रॉन पर आवेश है।

— स्पेरो पेफेनी

हां! मैं आपके द्वारा जुड़े लेख के लिंक का अनुसरण कर रहा था। मैंने अभी इसे यहां पाया: चुंबकीय प्रवाह क्वांटम । आउच! कठिन सामान! :

— लोरेंजो डोनाटी - कोडिडैक्ट .2

यह डिंगल-आर्म के स्वैगिंग एंगल को अलग करके और टेपे पाइप को अप्रचलित करके टर्बो टर्बोबॉलर की क्षमता से आगे निकल जाता है।

— वॉसनाम

@Wossname सबसे कठिन हिस्सा क्रायोस्टैट के अंदर हाइड्रोकार्टिक मार्जेल वैन को संरेखित कर रहा था।

— स्पेरो पेफेनी

Answer 3

टेक्सास इंस्ट्रूमेंट्स के पास एडीसी 31-बिट रिज़ॉल्यूशन वाला एडीएस 1282 है , जो औद्योगिक तापमान रेंज (-40 सी + 85 सी) में 4000 सैकेंड तक है। मात्रा में सिर्फ ~ $ 40। 1000. हालांकि, एक को वास्तव में काम करने की आवश्यकता है, वास्तव में एनालॉग फ्रंट-एंड शोर को रिज़ॉल्यूशन के उस स्तर तक ले जाना मुश्किल है, हालांकि कुछ फिसलने का औसत नमूना दर और / या बैंडविड्थ की कीमत पर मदद कर सकता है।