Как экспериментально определить характеристики АЦП? Опции

[Mik174]

Как экспериментально определить характеристики АЦП?
Есть схема с АЦП, нужно определить его фактическую разрядность в данной реализации схемы.

Вопрос 1: можно ли на основе массива результатов замеров АЦП при поданном на его вход образцовом значении напряжения определить его фактическую разрядность?

К сожалению, какого-то специального оборудования не имеется и на вопрос о приобретении специализированного прибора для поверки и калибровки вольтметров было сказано "дорого"...

Сделал самодельный источник напряжения на основе ИОН AD780B, нагруженного на набор катушек-мер сопротивления каласса 0,01. ИОН включен по схеме из его даташита, катушки соединены последовательно. Отводы - выходы напряжения относительно общего провода и между собой.
Источника питается от Ni-Mn аккумуляторов и закрыт в металлический корпус.

Вопрос 2: можно ли использовать этот источник как образец для оценки разрядности АЦП?

Вопрос 3: какие характеристики АЦП, кроме реальной разрядности полученной схемы и как нужно оценивать при разработке измерительного прибора?

С точными измерениями только начинаю работать, не хватает практического опыта.

Понятно, что много зависит от разводки платы, ее окружения в устройстве и т.д.
Если есть какие-то другие способы определения качества реализованной схемы, какие-то рекомендации, поделитесь опытом, пожалуйста.

[vvs157]

Вопрос 2: можно ли использовать этот источник как образец для оценки разрядности АЦП?

Для того, что бы не было неучтеных ошибок вам все равно понадобится промышленный вольтметр необходимой разрядности.
Динамические характеристики вы таким способом не определите. Имея промышленный прибот можно определить еще и нелинейность

[deemon]

Я где-то встречал такой простой метод проверки АЦП на монотонность . Нужно ко входу АЦП подключить конденсатор , зарядить его до напряжения полной шкалы , и дать ему медленно разряжаться через резистор ( или источник тока ) . Выходные коды АЦП пишутся в память и анализируются на предмет монотонности и наличия пропущенных кодов .........

[Designer56]

Вопрос 1: можно ли на основе массива результатов замеров АЦП при поданном на его вход образцовом значении напряжения определить его фактическую разрядность?

Можно. 1. Если у Вас имеется под рукой калибратор, точность которого (а так же шум, если Ваш прибор не интегрирующий, или если шум содержит в своем спектре значимые составляющие имеющие период, больший времени интегрирования прибора) минимум раз в пять лучше точности Вашего АЦП, Вы можете действовать стандартным методом: определить погрешность преобразования в, как минимум, 5 равномерно распределенных точках диапазона и из неё уже получить эффективное число бит. Если прибор двуполярный, то это проделывается для каждой полярности. Этот метод- гостированный. Применяется для определения погрешностей измерительных приборов.
2. Если у вас имеется только одно образцовое напряжение, можно только сделать недостоверную оценку- набрать массив выборок, посчитать среднее значение, среднеквадратичное отклонение и дисперсию. Далее легко определяется эффективная разрядность. Однако, в этом случае не проявляется и не учитывается нелинейности преобразователя.
3. Если пробразователь переменного тока, то имея образцовый генератор, лучше всего шумовой, достаточно легко можно измерить общее отношени сигнал-шум, включая шум квантования. Метод достаточно сложен, чтобы его коротко описать, но это наиболее жесткий тест, поскольку преобразователь в этом случае работает во всем диапазоне вх. сигнала, и выявляются все локальные аномалии.

Вопрос 2: можно ли использовать этот источник как образец для оценки разрядности АЦП?

В общем случае можно, исходя из вышеизложенного, но его погрешность/дрейф/шум должны быть много меньше ожидаемой от тестируемого прибора.

Вопрос 3: какие характеристики АЦП, кроме реальной разрядности полученной схемы и как нужно оценивать при разработке измерительного прибора?

Погрешности, основную в первую очередь, и дополнительные- от температуры, влажности, внешних Э/М полей и прочих влияющих факторов. Разрядность, т.е. разрешающая способность, величина второстепенная, хотя, в общем случае, общая погрешность прибора не может превзойти разрешающую способность (теоретически- половину МЗР).