реклама на сайте
подробности

 
 
 
Reply to this topicStart new topic
> Почему АЦП именно 12 бит?
slash_spb
сообщение Jan 20 2012, 10:21
Сообщение #1


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 20-03-06
Пользователь №: 15 425



Во многих радиоприемных трактах ставят АЦП 12 бит, да и на рынке их достаточно много. Вот у меня возник вопрос а почему именно 12бит, не 24, 36, 54. Я так понимаю 12 бит это примерно 40дБ динамического диапазона. А почему именно 40дБ?

Кто бы мог аргументированно объяснить такие цифры? Что ограничивает работу в больших динамических диапазонах? или почему именно это оптимально?

Какие характеристики радиотракта определяют его динамический диапазон?

Я знаю что некоторые вопросы начального уровня, и ответы на них есть и у меня, но просто хочется услышать другое мнение.

Спасибо!=)
Go to the top of the page
 
+Quote Post
hobgoblin
сообщение Jan 20 2012, 11:01
Сообщение #2


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 202
Регистрация: 2-10-06
Из: Петербург
Пользователь №: 20 881



Цитата
Во многих радиоприемных трактах ставят АЦП 12 бит, да и на рынке их достаточно много. Вот у меня возник вопрос а почему именно 12бит, не 24, 36, 54.

12 Бит - разумный компромисс между быстродействием, динамическим диапазоном и стоимостью. Больше 12 бит - либо быстродействующие, но слишком дорогие, либо дешевые, но медленные. 24-битные - это уже сигма-дельта АЦП, которые имеют узкую полосу пропускания, и в промышленных масштабах делаются практически исключительно низкочастотными (попадалась мне на глаза документация на одну готовую микросхему полосового сигма-дельта АЦП от Analog Devices - но это исключение из практики)
Цитата
Я так понимаю 12 бит это примерно 40дБ динамического диапазона. А почему именно 40дБ?

Вообще-то 12 бит дают динамический диапазон АЦП порядка 70 дБ (примерно 6 дБ на разряд). Правда реальное количество значащих бит в АЦП (ENOB) меньше его полной разрядности, а параметр
SINAD рассчитывается исходя из ENOB. Про взаимосвязь разрядности и других параметров АЦП можно почитать здесь:
http://www.analog.com/static/imported-file...ials/MT-003.pdf


Цитата
Какие характеристики радиотракта определяют его динамический диапазон?

Не спец, но насколько помню из институтского курса - шум и нелинейные искажения приемника.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
des00
сообщение Jan 20 2012, 11:54
Сообщение #3


Вечный ламер
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 248
Регистрация: 18-03-05
Из: Томск
Пользователь №: 3 453



Цитата(slash_spb @ Jan 20 2012, 04:21) *
Во многих радиоприемных трактах ставят АЦП 12 бит, да и на рынке их достаточно много.

у меня в модемах и 14/16 бит стоит. Все зависит от ТТХ демодулятора.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sup-sup
сообщение Jan 20 2012, 12:22
Сообщение #4


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997



Цитата(slash_spb @ Jan 20 2012, 13:21) *
Во многих радиоприемных трактах ставят АЦП 12 бит, да и на рынке их достаточно много. Вот у меня возник вопрос а почему именно 12бит, не 24, 36, 54. Я так понимаю 12 бит это примерно 40дБ динамического диапазона. А почему именно 40дБ?

Кто бы мог аргументированно объяснить такие цифры? Что ограничивает работу в больших динамических диапазонах? или почему именно это оптимально?

Какие характеристики радиотракта определяют его динамический диапазон?

Я знаю что некоторые вопросы начального уровня, и ответы на них есть и у меня, но просто хочется услышать другое мнение.

Спасибо!=)

Например, у 8-битного АЦП ADS7949 SFDR 81 dB, поэтому его спокойно можно применить как 14-битный, и это нормально, так как полоса приема обычно значительно меньше половинной частоты дискретизации. Нужно только, чтобы младший разряд болтался в суммарном сигнале, а после фильтрации разрядность повышаем до 14 или 16 битов, так как АЦП обычно лучше, чем заявлено. Производитель применяет 14-битное ядро и делает ряд АЦП с меньшей разрядностью. Тот же 8-битный осциллограф позволяет увидеть динамический диапазон легко в 70-80 дБ. Если весь диапазон чист, то лучше вне полосы добавить шума столько, чтобы наблюдалась болтанка младших битов.

Сообщение отредактировал sup-sup - Jan 20 2012, 12:23
Go to the top of the page
 
+Quote Post
slash_spb
сообщение Jan 20 2012, 15:11
Сообщение #5


Частый гость
**

Группа: Участник
Сообщений: 79
Регистрация: 20-03-06
Пользователь №: 15 425



Цитата(hobgoblin @ Jan 20 2012, 14:01) *
12 Бит - разумный компромисс между быстродействием, динамическим диапазоном и стоимостью. Больше 12 бит - либо быстродействующие, но слишком дорогие, либо дешевые, но медленные. 24-битные - это уже сигма-дельта АЦП, которые имеют узкую полосу пропускания, и в промышленных масштабах делаются практически исключительно низкочастотными (попадалась мне на глаза документация на одну готовую микросхему полосового сигма-дельта АЦП от Analog Devices - но это исключение из практики)

Вообще-то 12 бит дают динамический диапазон АЦП порядка 70 дБ (примерно 6 дБ на разряд). Правда реальное количество значащих бит в АЦП (ENOB) меньше его полной разрядности, а параметр
SINAD рассчитывается исходя из ENOB. Про взаимосвязь разрядности и других параметров АЦП можно почитать здесь:
http://www.analog.com/static/imported-file...ials/MT-003.pdf



Не спец, но насколько помню из институтского курса - шум и нелинейные искажения приемника.


А как вы считаете динамический диапазон? Я считал так 10*log10(2^13-1/1), наверное не правильно.

Спасибо за ссылку)

Цитата(des00 @ Jan 20 2012, 14:54) *
у меня в модемах и 14/16 бит стоит. Все зависит от ТТХ демодулятора.


А вы могли бы рассказать подробнее? Я вас правильно понял, что разрядность выбирается исходя из уровня минимального сигнала, при приеме которого на выходе демодулятора имеем заданный уровень ошибок? Ну это для минимального сигнала. А выбор максимального сигнала, который может принять система, как определяется и чем ограничивается?

Цитата(sup-sup @ Jan 20 2012, 15:22) *
Например, у 8-битного АЦП ADS7949 SFDR 81 dB, поэтому его спокойно можно применить как 14-битный, и это нормально, так как полоса приема обычно значительно меньше половинной частоты дискретизации. Нужно только, чтобы младший разряд болтался в суммарном сигнале, а после фильтрации разрядность повышаем до 14 или 16 битов, так как АЦП обычно лучше, чем заявлено. Производитель применяет 14-битное ядро и делает ряд АЦП с меньшей разрядностью. Тот же 8-битный осциллограф позволяет увидеть динамический диапазон легко в 70-80 дБ. Если весь диапазон чист, то лучше вне полосы добавить шума столько, чтобы наблюдалась болтанка младших битов.


в пятницу, вечером, не смог переварить, то что вы написали, постараюсь на выходных)

Сообщение отредактировал slash_spb - Jan 20 2012, 15:14
Go to the top of the page
 
+Quote Post
sup-sup
сообщение Jan 20 2012, 15:22
Сообщение #6


Знающий
****

Группа: Участник
Сообщений: 674
Регистрация: 26-08-05
Пользователь №: 7 997



Цитата(slash_spb @ Jan 20 2012, 18:11) *
в пятницу, вечером, не смог переварить, то что вы написали, постараюсь на выходных)

Я о том, что в 12-битном АЦП может быть и меньше и больше 12-ти бит в зависимости от качества самого АЦП (SFDR) и от применения. Чем уже полоса, тем больше бит эффективных можно получить (больше интервал фильтрации), если позволяет ядро АЦП.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
des00
сообщение Jan 20 2012, 16:48
Сообщение #7


Вечный ламер
******

Группа: Модераторы
Сообщений: 7 248
Регистрация: 18-03-05
Из: Томск
Пользователь №: 3 453



Цитата(slash_spb @ Jan 20 2012, 10:11) *
Я вас правильно понял, что разрядность выбирается исходя из уровня минимального сигнала, при приеме которого на выходе демодулятора имеем заданный уровень ошибок? Ну это для минимального сигнала. А выбор максимального сигнала, который может принять система, как определяется и чем ограничивается?

Странный у вас демодулятор, совсем без АРУ ?

Критериев выбора разрядности и построения приемного тракта много. Например : полоса, вид модуляции и ее индекс, диапазон рабочих частот, помеховая обстановка, качество реализации аналоговых трактов, требования на время реакции системы на различные события (например на скачок мощности по входу) и т.д.

Цитата
в пятницу, вечером, не смог переварить, то что вы написали, постараюсь на выходных)

Уважаемый sup-sup говорит об эффекте, который я называю "эффективная" разрядность. А именно кол-во бит, в которых расположена основная энергетика сигнала и дальнейшее увеличение разрядности не дает улучшение характеристик.

Вот пример влияния качества входного тракта демодулятора на требования к АЦП :

Положим есть у вас несушка 100МГц и спектр в 250 кГц, режем на 125МГц АЦП (работаем во второй зоне найквиста). Допустим сделали вы фильтр по ПЧ на 10МГц (ну сэкономили на чем нить). Чтобы при работе в эфире (когда есть соседние каналы) увидеть ваш сигнал вам нужно накинуть к минимальной разрядности АЦП log2(10МГц/0.25МГц) = 5.3 бита. Сужаем фильтр до 1МГц, получаем что нужно всего +2 бита. И то, эта система может быть положена узкополосной мощной помехой в соседнем канале.


--------------------
Go to the top of the page
 
+Quote Post
анатолий
сообщение Jan 23 2012, 14:25
Сообщение #8


Местный
***

Группа: Свой
Сообщений: 221
Регистрация: 10-12-05
Из: Украина
Пользователь №: 12 052



Действительно, разрядность зависит от полосы частот сигнала, его природы,
наличия помех, динамического диапазона результата.
У приемника GPS АЦП вообще 3-разрядный и хватает.
Но сигнал - псевдошумовой и результат получается после тысяч накоплений.
Go to the top of the page
 
+Quote Post
repairDV
сообщение Jan 24 2012, 11:10
Сообщение #9


Знающий
****

Группа: Свой
Сообщений: 578
Регистрация: 7-11-06
Из: Хабаровск
Пользователь №: 22 044



На самом деле - это 16-разрядные АЦП, просто младшие 4 разряда заблокировали из-за того, что ими и так пришлось бы пренебречь, вы сами бы от них отказались из-за нестабильности. Просто фирма-изготовитель за вас это сделала.


--------------------
Маленький нанайца. А-а. А-а. Оморочком плыл. Маленький проточка. Осетра ловил.
Go to the top of the page
 
+Quote Post

Reply to this topicStart new topic
1 чел. читают эту тему (гостей: 1, скрытых пользователей: 0)
Пользователей: 0

 


RSS Текстовая версия Сейчас: 18th July 2025 - 16:51
Рейтинг@Mail.ru


Страница сгенерированна за 0.01359 секунд с 7
ELECTRONIX ©2004-2016