Sigma-delta ADC vs. аналоговый интегратор. Опции

[_pv]

у меня тут следующий вопрос возник: можно ли сделать частоту дискретизации сигма-дельта АЦП ~1- 0.1 Гц, чтобы на выходе получать честный интеграл от входного сигнала за эти 1-10 сек?
что при этом будет с точностью из-за утечек?
или дурь все это и ничего из этого не получиться?

[KMC]

Вопрос не совсем корректен, так как сигма-дельта АЦП по своей сути не является интегратором. На выходе СД АЦП мы получаем цифровой код входного сигнала с задержкой на N тактов, которая складывается из задержки на СД модуляторе+ цифровом фильтре-дециматоре. Использование интеграторов в качестве фильтров в составе СД модулятора является лишь частным (простейшим) случаем, например, можно заменит интегратор на фильтр 2-го порядка. Практически же так не делают из-за значительного разброса номиналов интегральных элементов.

[_pv]

Хорошо перефразирую вопрос, если на вход подать сигнал с частотой больше частоты дискретизации т.е. за время измерения сигнал успеет измениться, насколько то что получится на выходе будет отличаться от истинного значения среднего от входного сигнала за время между отсчетами?

[bms]

Хорошо перефразирую вопрос, если на вход подать сигнал с частотой больше частоты дискретизации т.е. за время измерения сигнал успеет измениться, насколько то что получится на выходе будет отличаться от истинного значения среднего от входного сигнала за время между отсчетами?

Отличаться будет эээ... до неузнаваемости вообще-то. Про теорему Котельникова забывать не стоит (при дискретизации любых сигналов), законы природы пока ещё никто не обошёл. У Вас очень странный метод измерения "среднего"...

[_pv]

Отличаться будет эээ... до неузнаваемости вообще-то. Про теорему Котельникова забывать не стоит (при дискретизации любых сигналов), законы природы пока ещё никто не обошёл. У Вас очень странный метод измерения "среднего"...

теорему Котельникова никто не отменял, но меня интересуют не сами сигналы, а интегралы от них.
есть низкочастотный зашумлённый сигнал, надо измерить интеграл от него.
если я его попытаюсь просто оцифровать чтобы потом сложив все отсчеты получить интеграл, то в результате ошибка каждого отсчета помножится на корень из чилса отсчетов.
а теперь еще есть шум, интеграл от которого равен нулю. и если я возьму аналоговый интегратор, то я этот шум вполне заинтегрирую до какой-то степени.
однако, если я его начну его оцифровывать, а потом все сложу, то что в получиться результате, мне не очевидно.
вот и хотелось бы понять что измерит в данной ситуации АЦП..

[monya]

Отличаться будет эээ... до неузнаваемости вообще-то. Про теорему Котельникова забывать не стоит (при дискретизации любых сигналов), законы природы пока ещё никто не обошёл. У Вас очень странный метод измерения "среднего"...

теорему Котельникова никто не отменял, но меня интересуют не сами сигналы, а интегралы от них.
есть низкочастотный зашумлённый сигнал, надо измерить интеграл от него.
если я его попытаюсь просто оцифровать чтобы потом сложив все отсчеты получить интеграл, то в результате ошибка каждого отсчета помножится на корень из чилса отсчетов.
а теперь еще есть шум, интеграл от которого равен нулю. и если я возьму аналоговый интегратор, то я этот шум вполне заинтегрирую до какой-то степени.
однако, если я его начну его оцифровывать, а потом все сложу, то что в получиться результате, мне не очевидно.
вот и хотелось бы понять что измерит в данной ситуации АЦП..

На выходе интегратора получите интеграл от функции на входе. (sin-> - cos)
Каким аналоговым интегратором Вы пользуетесь? На практике, часто тяжело получить идеальный инегратор с частотной функцией 1/s, из за неидеальностей различного рода получается 1/(s+A), что есть фильтр низких частот. Вот если воспользоваться интегратором на переключаемых конденсаторах (или токовая (MOSFET) версия на переключаемых токах) то возможно получить приличный интегратор, добавьте к этому дискретизатор и обратную связь вот вам и сигма-дельта первого порядка.

А вы пробовали в Симуллинке промоделировать? Там даже можно и шум прибавить. Очень солидно получается.

[_pv]

На выходе интегратора получите интеграл от функции на входе. (sin-> - cos)
Каким аналоговым интегратором Вы пользуетесь? На практике, часто тяжело получить идеальный инегратор с частотной функцией 1/s, из за неидеальностей различного рода получается 1/(s+A), что есть фильтр низких частот.  Вот если воспользоваться интегратором на переключаемых конденсаторах (или токовая (MOSFET) версия на переключаемых токах) то возможно получить приличный интегратор, добавьте к этому дискретизатор и обратную связь вот вам и сигма-дельта первого порядка.

А вы пробовали в Симуллинке промоделировать? Там даже можно и шум прибавить. Очень солидно  получается.

сейчас интегратор сделан из операционника opa627
преобразование делается двухтактным интегрированием, сначала сигнала, потом опоры.

А почему не взять самый низкочастотный СД АЦП и не оцифровать им желаемый сигнал? Все равно шум вне полосы (допустим 100 Гц) подавится цифровым фильтром. Или SNR более чем в 120 dB не достаточно?

Вот именно это и хочется сделать, но непонятна следующая ситуация:
на вход СД АЦП попадает сигнал (шум) с частотой больше частоты дискретизации. честный аналоговый интеграл от этого шума равен нулю.
а вот будет ли равна нулю сумма отсчетов.

в качестве примера рассмотрим сигнал состоящий из короткого пика большой амплитуды и следующего за ним пика обратной полярности, меньшей амплитуды, но большей длительности, так чтобы интеграл от всего этого сигнала был равен нулю.
теперь попробуем его оцифровать с помошью СД АЦП. медленный кусок сигнала даст целиком вклад в результат, а вот на счет быстрого не уверен...