¿Lo que ' s la forma más barata de hacer un ADC de entrada interpolado?

Question

Sé que algunas de estas Fotos han ADCs integrada, y es posible que quiera utilizar.

Me pregunto si hay una manera de que yo pueda efectivamente la interpolación de la entrada de una baja tasa de bits (8 bits) ADC con la menor cantidad de partes (como innecesario no op-amp) y todo es barato y ampliamente disponible sabor a vainilla partes.

La medición de voltaje puede ser de DC o de muy baja frecuencia, probablemente siempre a menos de 10 Hz. La efectiva tasa de muestreo podría ser tan bajo como 50 Hz, pero esto es después de un promedio de 500 kHz muestras del ADC.

El ADC estaba justo al azar porque parecía barato. El Zener fue elegido para ser menos de 5v avería. Las resistencias son conjeturas.

Mis preguntas residen entre el Zener y asociados resistencias. Lo que es una buena y barata Zener para el uso de una fuente de ruido? Lo que un poco de r.m.s. CA de la salida de ruido, puedo llegar desde algunos hoteles de Zener? Quiero que esta tensión de estar en algún lugar alrededor de la LSB voltaje de la ADC, que es VREF\$\cdot 2^{-8}\$ o VDD\$\cdot 2^{-8}\$ no quiero necesitar más de +5v y GND fuente de alimentación.

La idea es conseguir, buen precio, mucho mejor que la de 8 bits de precisión, por el tramado y promedios. A nadie hacer esto antes? ¿Qué puedo obtener de su experiencia?

^{simular este circuito – Esquema creado mediante CircuitLab}

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Desenlace:

Sólo para tu INFORMACIÓN: por fin he encontrado una referencia de alguien de medición de ruido de salida de los diodos zener. Parece que el ruido de un zener en descomposición es de alrededor de 1.5 µV, que es mucho menor (alrededor de 80 dB) que el 19 de mV LSB y no servirá de mucho vacilar si no se quiere amplificar, lo que la hace menos barato (y yo quería hacer esto en el barato).

Así que Tony EE "RocketScientist", que es la razón por la que el circuito "seguramente no" de trabajo. Y no decir una palabra ¿por qué ese es el caso.

Answer 1

No es necesario el uso de una fuente de ruido, puede generar una onda cuadrada y el filtro a ser una onda triangular. Hacer la amplitud sólo un poco más de 1 LSB y hacer que la frecuencia significativamente por encima de su más alta para ser digitalizados, pero no tan alto como para que perder el tiempo de resolución con su base de velocidad de muestreo: -

El triángulo de onda hace que el ADC D0 bit a 1 para aproximadamente el 20% del tiempo cuando Vin es cero. Si Vin aumentó de 0 voltios a decir 0.25 LSB, D0 sería de 1 por un período de tiempo más largo. Esta es una forma de tramado y es probablemente más fácil de traducir a una solución práctica porque se puede utilizar un repuesto IO generar una onda cuadrada y filtro RC para un aproximado de baja amplitud de la onda triangular.

Hay muchas variaciones de lo que he descrito anteriormente y mi sugerencia es sólo un ejemplo. Por ejemplo, aquí está un artículo que da un poco más de detalle: -

Se muestra una señal analógica de amplitud 116.357 interpolado con una onda triangular producir un recuento de 117 para el 35,7% del tiempo y 116 para el 64,3% del tiempo. Así que si usted tiene una buena resolución de tiempo en su muestreo puede el comercio esta en contra de la baja resolución de la amplitud.

Es la misma idea de sigma delta ADCs - que la lucha contra el pobre resolución de amplitud por tener un gran tiempo en la resolución de la capacidad. Ella también va a la derecha de nuevo a principios de los ADCs que utiliza una rampa digital y un comparador: -

En efecto, el digital generador de rampa es el tramado de la señal y el comparador es resolver si la red de la señal de tramado plus Vin está por encima de un cierto threhold o no.

Answer 2

Esta no es una respuesta directa a su pregunta, pero soluciona el problema real.

Esto probablemente no es la mejor manera de lograr lo que quieres:

Muchos, probablemente la mayoría, Fotos vienen con internos de Un/Ds. Muy probable que usted puede encontrar un PIC con construido-en A/D, que es más barato que su "hoteles de PIC" más externo A/D. El resultado también será menor, y el A/D más fácil de manejar en el firmware.

Antes de pensar en el tramado de una baja resolución A/D, considere la posibilidad de:

¿Usted realmente necesita? El ruido está en todas partes. A menudo no es suficiente ruido aleatorio, o incluso la no-aleatoria de ruido por debajo de la mitad de su frecuencia de muestreo, de modo explícito el tramado es innecesario. Sólo muestra mucho más rápido de lo que usted necesita, y el filtro de paso bajo de el resultado. Hago esto de manera rutinaria. Y sí, esto es por lo general con Un/Ds construido en Fotos.

El uso de una mayor resolución A/D. usted dice que Usted está usando un sistema de 8 bits A/D. Muy bajo para Fotos vienen con 8 bits A/Ds, pero muchos de ellos también han de 10 bits A/Ds disponible. En lugar de esperar a recoger otro de 2 bits con difuminado, acaba de obtener un A/D con dos bits más en el primer lugar. La mayoría de las nuevas Fotos aun hoy en día tiene 12 bits A/Ds, aunque normalmente no es en absoluto menor costo de los modelos.