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.

[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).