24 разряда АЦП - это для понтов? Опции

[SALOME]

В связи с освоением подобного класса изделий у меня чисто филосовский вопрос. Зачем столько разрядов, если они заведомо не реализуются. Ну например у того же AD7760: один квант преобразования (т.е. один разряд квантования) при опорном напряжении 4,096V составляет 0,3uV. Это уже в два раза превышает величину неустранимых шумов Джонсона. Далее, у рекомендуемого источника опорного напряжения ADR434 напряжение собственных шумов 3,5 uVp-p (если кто знает лучше, поделитесь). Выходит, что уже по этим причинам хаотичное гуляение младших разрядов неизбежно. Как же использовать (или получить) заявленные 24 разряда?

[sensor_ua]

Насчёт C8051F350 - извините, но Ваша криворукость. У нас HART-датчики теперь построены на этой машинке (раньше были отдельно АЦП - AD7714, ADS1217 - и микроконтроллер - PIC16/18, MSP430F). Встроенный АЦП полностью соответствует по параметрам заявленному в DS. Т.е. для единичного измерения имеем лучше 17,5 бит "честных". Реально меряем сигнал порядком 8-10 мВ с погрешностью на уровне 0.02%FS (до 0.05%), дополнительная погрешность (компенсируем цифрой) по температуре - порядком 0.05% (до 0.08%) в диапазоне от -40 до +60 по Цельсию.

[Andreas1]

Т.е. для единичного измерения имеем лучше 17,5 бит "честных". Реально меряем сигнал порядком 8-10 мВ с погрешностью на уровне 0.02%FS (до 0.05%),

0,02%FS ~13 бит(тем более уже обработанные). Или у вас источник не дает выше точность?
Так, действительно, зачем декларировать и применять 24 бита, где и реальных 16 более чем достаточно?

[sensor_ua]

0,02%FS ~13 бит(тем более уже обработанные). Или у вас источник не дает выше точность?
Так, действительно, зачем декларировать и применять 24 бита, где и реальных 16 более чем достаточно?

Источник сигнала выше не даёт, но и не стОит забывать об соотношении диапазона сигнала и шкалы АЦП, ну и, соответственно, то, что шумы считаем приведенными ко входу. Т.е. при применении PGA грубо имеем "занятие" шумом сигнала/усилителя бОльшего количества младших значащих бит. Как вариант - имеется другая железка с другим АЦП - ADS1245 - и таким же источником сигнала. Так как у ADS1245 нет встроенного усилителя, был поставлен внешний дифференциальный с диффвыходом на Zero-Drift ОУ AD8629 с небольшим КУ. В результате получили немногим лучший (до 2-х раз погрешности стали меньше) случай. Это говорит, что физику не обманешь. Но когда на ADS1245 при опоре 2.048 В подавался тот же сигнал без усилителя, полученная погрешность была лучше 0.2% - плавала около расчётной 0.15%. Таким образом фактически игнорировались не младшие, а старшие биты - порядком 2В/10мВ - около 200 раз, т.е. грубо 8 старших бит. Если бы уровень сигнала был выше раза в 2-3, то усилитель просто не был бы нужен, так как получение лучшей погрешности не имело бы смысла из-за свойств источника сигнала и достаточности параметров АЦП без усилителя. Но опять же, применив внешний усилитель с КУ не, скажем, 10, а, например, 128 (как допустимо во многих встроенных PGA), можно было бы остановиться на 16-бит АЦП. Однако оптимальное соотношение коэффициентов передачи и вносимых погрешностей/шумов лучше при применении меньшего КУ внешнего усилителя и бОльшим по разрядности АЦП с частичным фактическим неиспользованием старших разрядов.

[Andreas1]

Как вариант - имеется другая железка с другим АЦП - ADS1245 - и таким же источником сигнала. Так как у ADS1245 нет встроенного усилителя, был поставлен внешний дифференциальный с диффвыходом на Zero-Drift ОУ AD8629 с небольшим КУ. В результате получили немногим лучший (до 2-х раз погрешности стали меньше) случай. Это говорит, что физику не обманешь. ........
Однако оптимальное соотношение коэффициентов передачи и вносимых погрешностей/шумов лучше при применении меньшего КУ внешнего усилителя и бОльшим по разрядности АЦП с частичным фактическим неиспользованием старших разрядов.

Выброс PGA - это серьезный аргумент.
Но сначала вы пишете, что с внешним усилителем шум был ниже, а далее- наоборот. У меня при снижении усиления PGA возрастал шум и была замечена нелинейность(еще на AD7715), после чего эксперименты прекратил.
Кстати, если у вас FS=10мв, Uоп=2B, то при 24 разрядах разрешение ~17 раз превышает заданную вами погрешность 0,02%FS. Если ставите усилитель, не проходите по шумам?