Собственно, есть задача спроектировать сигма-дельта АЦП разрядностью эдак 20-24. Но суть проблемы - это не микросхема, а ее измерение. Подробной информации по "известным" причинам предоставить не могу. Исходя из элементарных расчетов можно сказать, что МЗР примерно 2мкВ, частота дискретизации ...КГц. Спрашивал одного знакомого и ооочень опытного проектировщика, он сказал, что это целая наука...Может кто-нибудь подскажет как эти самые единицы микровольт отличить от шума или даст ссылку на соответствующую тему?

Несколько лабораторных отчётов о статистической характеризации модулей АЦП (один кустарного производства, остальные - промышленного):
"Test Report of 16 Bits and 24 Bits VME ADC Modules (Word Document 5.7MB)"
Preliminary Report of Prototype Analog Board for BCM (Word Document 6.81MB)
SIS3301 TEST REPORT.doc
Там же интересный документ о сравнении характеристик 8,5-разрядный мультиметров: Keithley2002 and HP3458A DMM Performance Evaluation (Word Document 217KB) В них тоже АЦП, хоть и не сигма-дельта, зато 28-разрядный

Сообщение отредактировал iddqd2001 - Aug 18 2011, 14:07

Все тонкости давно известны:
- не экономить на конденсаторах по питанию, они должны быть в непосредственной близости от микросхем
- проследить где текут токи по земле обратно к источнику питания и не допускать чтобы они текли мимо АЦП или источника сигнала
- разводить земли и питание широкими проводниками
- для сигма-дельта АЦП внимательно прочитать раздел даташита о настройке фильтра и настроить его так, чтобы он подавлял сетевую помеху
- выбрать хороший источник опорного, для таких АЦП производитель обычно сам рекомендует малошумящий в нужном диапазоне частот источник

А вообще, с сигма-дельта АЦП обычно проблем не возникает благодаря тому, что они по своему принципу выполняют фильтрацию за длительное время, чем скрадывают грехи разработчика.

Привет. Советую плату, где будет находиться АЦП сделать как минимум 4-х слойную (два слоя питания и два сигнальных). Два дополнительных слоя (питание и GND) дадут Вам минимальные пути токов, а два эти слоя будут образовывать конденсатор по питанию. Слои питания следует размещать друг с другом, т.е - сигн. слой - слой питания - слой Gnd - сигн. слой. Проверено на практике. Также в цифровых линиях, идущих к АЦП следует поставить резисторы 100 Ом. Это снизит ВЧ помехи от цифровых линий.

Добавлю, что не только к АЦП, но и от АЦП - это снижает броски тока на фронтах и существенно улучшает общую обстановку по помехам. Также следует обратить внимание на клок. Низкий джиттер обязателен. Как правило, важна симметричность клока, хотя для дельта-сигма не так, как для других типов АЦП. В 24-х разрядном АЦП почти наверняка будет дифференциальный вход. Какой у Вас источник сигнала? Если однополярный - то придется делать преобразователь, очень аккуратно. Что Вы собираетесь измерять? По моему опыту, невозможно найти генератор с отношением сигнал/шум лучше 24 бит. Так что придется как-то изголяться - измерять сигнал отдельно, шум отдельно.

это не моя сфера, не совсем копенгаген.
из подсмотренного - есть микровольтметр.

Объясните пожалуйста, что такое низний джиттер. С АЦП работал мало, в первый раз встречаю такой термин.

"Джиттер" - это "дрожание" фронтов тактовых сигналов, фазовый шум, приводящий к неидентичности временных интервалов (важного показателя сигма-дельта АЦП). А "низкий джиттер" характеризует, соответственно, качественный тактовый сигнал.

Лет 8 назад работал с ADS1201 - дельта-сигма модулятором с динамическим диапазоном 130дб. В даташите никаких требований по джиттеру не было. Прямой вопрос в службу TI поставил забугорников в тупик. Пришлось самому оцениванить чувствительность девайса к джиттеру - она оказалась очень низка, т.е. никаких особых требований к кварцевому генератору не предъявляется. Оценка производилась с помощью самодельного VXCO, модулируемого генератором НЧ , самодельного дельта-сигма ЦАП с уровнем гармоник -110дб и самописной программы ДПФ. Самая серьезная проблема, на мой взгляд, это выбор типа конденсаторов в антиалясинговом фильтре дельта-сигма АЦП - только NP0 или высоколинейные пленочные, иначе реализовать потенциально высокую линейность не получится. У Cristall Semiconductors было много крайне полезных AN по дельта-сигма строительству.

Дельта-сигма АЦП на дискретных элементах с динамическим диапазоном в 162 дб успешно работали даже в самом начале 80-х годов в составе 8,5-декадных вольтметров. В качестве задающего использовался LC генератор с ФАПЧ.

Мне кажется забыли 2 важные вещи.
1. Отношение сигнал/шум для сигма-дельта АЦП при прочих равных напрямую зависит от выходной фильтрации. Это следует из принципа работы. Чем круче фильтр - тем меньше скорость преобразования. По моему опыту noisefree 20- 24 разряда при скоростях больших 5 sps/s без специальных фокусов не получите.

2. Что бы получить заявленные в документации параметры надо особое внимание уделять фильтрации входного сигнала. Т. е. резать с особой аккуратностью шумы и компоненты сигнала на частотах выше частоты преобразования. В противном случае ваши ВЧ шумы на входе трансформируются в НЧ шум на выходе АЦП.