Шумы AD7714-5 Опции

[Didro]

Добрый день,

в ходе изучения спецификации АЦП AD7714-5 (раздел AD7714-5 Output Noise) возник вопрос по оценке шумов АЦП – не понятно какой минимальный по амплитуде сигнал теоретически мы можем промерять с помощью AD7714-5.

1. No-missing-codes performance у этого АЦП равно 24 бит. Правильно ли я понимаю, что это, так сказать, точность by-design ? Т.е. NMC 24 бит означает только то, что физически АЦП сохраняет оцифрованные значения в регистре 24 бит ?

2. Далее приводится таблица «output rms noise and effective resolution» - т.е. полный среднеквадратический шум самого АЦП (шумы полупроводниковых элементов + шумы квантования) и некое эффективное разрешение.



Как видно из таблицы – ни при каких допустимых значениях усиления и частоты фильтрации разрешение 24 и даже 23.5 получить нельзя. Это нормально ?

3. Кроме того, отдельно сказано:

It should be noted that effective resolution is not calculated using peak-to-peak output noise numbers. Peak-to-peak noise numbers can be up to 6.6 times the rms numbers while effective resolution numbers based on peak-to-peak noise can be 2.5 bits below the effective resolution based on rms noise as quoted in the tables.

Т.е. полный размах шума в 6.6 раз выше, чем табличные значения, а разрешение на 2.5 бита меньше.

4. Вопрос – при диапазоне измерения 0…17 млВ. можно ли хотя бы теоретически померить нановольты, используя AD7714 ?
Собственно «расчет»:

1. Опорное напряжение: 2.5 В, Усиление 128, Частота фильтрации (Filter First Notch & O/P Data Rate) 2 Гц
2. Максимум сигнала: 2,5В/128 = 0,01953125 В = 19531 мкВ
3. Эффективное разрешение по таблице – 18 бит
4. Разрешение в вольтах: 19531 мкВ / (2^18) = 0,074505806 мкВ = 74 нВ
5. При этом полный размах шума равен: 6.6*0.14мкВ = 0,924 мкВ

Поэтому если учитывать полный размах шума, то меньше ~1 мкВ данное АЦП в обозначенных условиях померить теоретически не может.

Правильно ли я интерпретирую спецификацию ?

Спасибо

[Designer56]

У этих АЦП, насколько я помню, интеграторы на коммутируемых конденсаторах сделаны. Для интегральности, так сказать... Они, собственно, и шумят. Ключи. Чтобы этот шум отфильтровать, потребовался достаточно крутой фильтр- в цифровой части. И получились 24 бита как бы сами по себе, при гораздо меньшей точности. Хотя, судя по АЧХ, цифровой фильтр там- это просто интегратор, счетчик большой емкости.

[Alexashka]

У этих АЦП, насколько я помню, интеграторы на коммутируемых конденсаторах сделаны. Для интегральности, так сказать... Они, собственно, и шумят. Ключи. Чтобы этот шум отфильтровать, потребовался достаточно крутой фильтр- в цифровой части. И получились 24 бита как бы сами по себе, при гораздо меньшей точности. Хотя, судя по АЧХ, цифровой фильтр там- это просто интегратор, счетчик большой емкости.

Насколько я читал там основной шум от квантования однобитным ЦАПом в дельта-сигма модуляторе. Хотя они пытаются всеми возможными способами сместить его спектр в высокочастотную область. Хотя может и интегратор шумит, ведь он есть непременный атрибут любого дельта-сигма АЦП. Если бы они давали хоть более-менее подробную функциональную схему АЦП...