Нужен ПЗС фильтр., Где купить? Или сделать?! Опции

[Stanislav]

Нужен ФНЧ со следующими параметрами:
1. Полоса (по - 3 дБ) - 12 МГц.
2. Неравномерность АЧХ в полосе до 10 МГц - не более 0,5 дБ (не строго, но желательно).
3. Подавление на 16 МГц и выше - не менее 40 дБ.
4. Отношение С/Ш на выходе - не менее 60 дБ.
5. Линейная ФЧХ (постоянное ГВЗ).

Есть мысль сделать такое устройство на ПЗС по схеме КИХ-фильтра. Частота выборки - в диапазоне 80-200 МГц (чем больше, тем лучше). По первым прикидкам, достаточно цепочки из 32-х элементов задержки и точности представления к-тов около 0,5%. Если кто знает о наличии таких фильтров в природе - сообщите, пожалуйста. Если кто может сделать - возможно сотрудничество на уровне организаций.

[monya]

Станислав,
Недостаточно условий. Вопросы навстречу.

1. А не проще ли фильтр сделать, а потом к нему эквалайзер прицепить?
2. Сделать в каком виде, в интегральном виде?
а) По вашему описанию понимаю что простой LC фильтр вас удовлетворит? при этом SNR будит стремится к минус бесконечности
б) Если нет то при наличии хорошего операционника (пару лет назад видил дезайн SNR=-120dB), можно Active-RC сделать. Боюсь, OTA (transconductance) реализация может не потянуть такой SNR.
в) Какое потребление нужно?

[Stanislav]

Станислав,
Недостаточно условий. Вопросы навстречу.

А какие условия еще нужны?

1. А не проще ли фильтр сделать, а потом к нему эквалайзер прицепить?
2. Сделать в каком виде, в интегральном виде?
а) По вашему описанию понимаю что простой LC фильтр вас удовлетворит? при этом SNR будит стремится к минус бесконечности
б) Если нет то при наличии хорошего операционника (пару лет назад видил дезайн SNR=-120dB), можно Active-RC сделать. Боюсь, OTA (transconductance) реализация может не потянуть такой SNR.
в) Какое потребление нужно?

Нет, все это не подходит, так как аналоговыми методами такой фильтр без регулировочных элементов построить практически очень тяжело, кроме того, нужна строго линейная ФЧХ, хотя бы в полосе пропускания, чего в аналоге никак не получится. Изделие же нужно в интегральном корпусе.

[dxp]

Нет, все это не подходит, так как аналоговыми методами такой фильтр без регулировочных элементов построить практически очень тяжело, кроме того, нужна строго линейная ФЧХ, хотя бы в полосе пропускания, чего в аналоге никак не получится. Изделие же нужно в интегральном корпусе.

А на ПЛИС если замутить? Не рассматривали такой вариант?

б) Если нет то при наличии хорошего операционника (пару лет назад видил дезайн SNR=-120dB), можно Active-RC сделать. Боюсь, OTA (transconductance) реализация может не потянуть такой SNR.

Активный фильтр на 12 МГц? Это ж какие номиналы частонозадающих элементов будут?

[Stanislav]

А на ПЛИС если замутить? Не рассматривали такой вариант?

Тогда уж лучше в ASICе... Этот вопрос еще не изучен достаточно, тема для меня новая, а необходимыми сведениями о возможностях современных FPGA и ASIC я сам не обладаю. Просто есть внутренняя уверенность, что такую штуку сделать получится. Буду благодарен за любые ссылки по данной тематике, хотя бы и для FPGA. Главная проблема - точность представления к-тов: нужно минимум 0,5%, а лучше 0,25%.

[dxp]

А на ПЛИС если замутить? Не рассматривали такой вариант?

Тогда уж лучше в ASICе... Этот вопрос еще не изучен достаточно, тема для меня новая, а необходимыми сведениями о возможностях современных FPGA и ASIC я сам не обладаю. Просто есть внутренняя уверенность, что такую штуку сделать получится. Буду благодарен за любые ссылки по данной тематике, хотя бы и для FPGA. Главная проблема - точность представления к-тов: нужно минимум 0,5%, а лучше 0,25%.

А чем тут ASIC принципиально лучше? ASIC себя оправдает, если будете делать тысячами и десятками тысяч. А для небольших количеств и прототипирования ПЛИС (FPGA) рулит всяко.

Т.е. сигнал оцифровать и загнать в FPGA. Там внутри соорудить КИХ фильтр. У соверменных недорогих FPGA Cyclone II и Spartan3 внутри есть аппаратные умножители 18х18. Если сделать на 32 тапа, то все должно получиться при вполне скромных (доступных) затратах. Единственное - быстродействие, тут надо поприкидывать, сколько времени уйдет на вычисление отсчета. Сам фильтр можно прикинуть в матлабовском Симулинке.

[Stanislav]

А чем тут ASIC принципиально лучше? ASIC себя оправдает, если будете делать тысячами и десятками тысяч. А для небольших количеств и прототипирования ПЛИС (FPGA) рулит всяко.

Нет,здесь другая ситуация. ASIC уже есть, выпускается тысячами, а даже самая навороченная FPGA не потянет и четверти нагрузки ASICа.

Т.е. сигнал оцифровать и загнать в FPGA. Там внутри соорудить КИХ фильтр. У соверменных недорогих FPGA Cyclone II и Spartan3 внутри есть аппаратные умножители 18х18. Если сделать на 32 тапа, то все должно получиться при вполне скромных (доступных) затратах. Единственное - быстродействие, тут надо поприкидывать, сколько времени уйдет на вычисление отсчета. Сам фильтр можно прикинуть в матлабовском Симулинке.

Да, это все понятно. Но реализовать "в цифре" нет никакой возможности (по крайней мере, наши спецы об этом и слушать ничего не хотят), т.к. это много(20!)канальная система обработки сигналов с кодовым разделением, и на входе ее сигнал дискретизируется очень грубо (3 уровня всего). Большего выжать из чипа, похоже, не получается. Так что пути два: или найти готовую микросхему, или сделать свою. В идеале "поженить" ее с существующим ASICом.

[dxp]

А чем тут ASIC принципиально лучше? ASIC себя оправдает, если будете делать тысячами и десятками тысяч. А для небольших количеств и прототипирования ПЛИС (FPGA) рулит всяко.

Нет,здесь другая ситуация. ASIC уже есть, выпускается тысячами, а даже самая навороченная FPGA не потянет и четверти нагрузки ASICа.

Ну, эт Вы зря. FPGA'хи есть такие монстровые, что туда можно десяток пней впихнуть. Только стОят они тоже как самолет , и компилять такие объемы я бы не желал.

[Stanislav]

Ну, эт Вы зря. FPGA'хи есть такие монстровые, что туда можно десяток пней впихнуть. Только стОят они тоже как самолет , и компилять такие объемы я бы не желал.

Возможно, это и так, но от этого не легче. Задача к настоящему времени решена в общем-то типично - используются дорогостоящие ПАВ фильтры на ПЧ приемника с более-менее приемлемыми характеристиками. Хотелось бы удешевить систему путем преобразования несущей сразу в нулевую частоту, но загвоздка в НЧ фильтрах с определенными характеристиками. В этом случае не проходит ни чистый аналог, ни цифирь, а вот на ПЗС такое впечатление, что должно получиться (хотя, сведений о том, чтобы кто-нибудь так делал, у меня не имеется).

[Lonesome Wolf]

Да, АЦП нужен, но насчет 14-ти бит Вы явно загнули. Для справки: динамический диапазон идеального N-разрядного АЦП определяется как 6,02*N+1,5 (дБ). Реально, конечно, меньше, но 11-12 бит должно хватить...

... Задача к настоящему времени решена в общем-то типично - используются дорогостоящие ПАВ фильтры на ПЧ приемника с более-менее приемлемыми характеристиками. Хотелось бы удешевить систему путем преобразования несущей сразу в нулевую частоту, но загвоздка в НЧ фильтрах с определенными характеристиками. В этом случае не проходит ни чистый аналог, ни цифирь, а вот на ПЗС такое впечатление, что должно получиться (хотя, сведений о том, чтобы кто-нибудь так делал, у меня не имеется).

Сигнал двуполярный, поэтому в формулу для динамического диапазона должно входить не N, а N-1.

А почему, собственно, Вы считаете, что будет дешевле реализация фильтрации в цифре? И что является выходом Вашего устройства - цифра или аналог? Если цифра, то сам Бог велел сразу обработку в ней и делать, а если аналог, то подумать надо...

[Stanislav]

Сигнал двуполярный, поэтому в формулу для динамического диапазона должно входить не N, а N-1.

Это через почему? Как полярность может влиять на динамический диапазон? Посмотрите, например, вот сюда. Ссылка взята наугад. Как объяснить такое отношение С/Ш?

А почему, собственно, Вы считаете, что будет дешевле реализация фильтрации в цифре? И что является выходом Вашего устройства - цифра или аналог? Если цифра, то сам Бог велел сразу обработку в ней и делать, а если аналог, то подумать надо...

Из предыдущего обсуждения следует, что я не считаю реализацию в цифре дешевле аналога. Более того, ПЗС фильтр является все же по сути дискретным во времени аналоговым. Выход его - также аналог, который потом дискретизируется по уровню. "Честная" же цифровая реализация фильтра, повторюсь, не представляется сейчас возможной.

динамический диапазон идеального N-разрядного АЦП определяется как 6,02*N+1,5 (дБ). Реально, конечно, меньше, но 11-12 бит должно хватить.

У меня достаточно много используется различных ADC, поэтому реально могу сказать, что чистые 60 dB получить на 12 bit очень и очень сложно, если понимать под динамическим диапазоном отношение максимального входного сигнала к уровню шума (иными словами time domain dynamic range)...

А это как тогда понимать? Или это? Бывают и получше... Если же у Вас не получается нормального для АЦП отношения С/Ш, это говорит о недостаточно качественной схемотехнической реализации Ваших устройств. Потери могут также возникнуть во входном тракте, а также в проводах.

[Lonesome Wolf]

Сигнал двуполярный, поэтому в формулу для динамического диапазона должно входить не N, а N-1.

Это через почему? Как полярность может влиять на динамический диапазон? Посмотрите, например, вот сюда. Ссылка взята наугад. Как объяснить такое отношение С/Ш?

А почему, собственно, Вы считаете, что будет дешевле реализация фильтрации в цифре? И что является выходом Вашего устройства - цифра или аналог? Если цифра, то сам Бог велел сразу обработку в ней и делать, а если аналог, то подумать надо...

Из предыдущего обсуждения следует, что я не считаю реализацию в цифре дешевле аналога. Более того, ПЗС фильтр является все же по сути дискретным во времени аналоговым. Выход его - также аналог, который потом дискретизируется по уровню. "Честная" же цифровая реализация фильтра, повторюсь, не представляется сейчас возможной.

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

Как я понял - "дискретится сигнал" уже не в Вашей системе? По-моему - классическач задача построения цифрового приемника. Однако, если Вы обратите внимания на часто приводимые очень высокие параметры таких устройств, то обнаружите, что полоса в них достаточно узкая. Во-вторых, задачи нам приходится решать похожие, и только сейчас прорисовывается схема цифрового приема - и для обеспечения режекции зеркалки нужна весьма нетривиальная фильтрация на входе - я подумываю о ПАВ-ах! До сих пор применялся аналоговый ФД с полосой порядка 15 МГц и ФНЧ с характеристикой Бесселя на выходе 5-7 порядок. - Дальнейшая фильтрация производилась в цифре и требовала весьма скромных ресурсов. Этакое комбинированое решеньице.

Сообщение отредактировал Lonesome Wolf - Dec 29 2005, 14:00

[Stanislav]

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

Мне кажется, что Вы все же ошибаетесь. Тогда и ошибку нужно представлять в форме +/-, с соответствуюшим уменьшением амплитуды. Под динамическим диапазоном идеального (не имеющего собственных шумов и нелинейностей) АЦП я подразумеваю отношение мощностей входного сигнала и сигнала ошибки дискретизации при максимальном уровне входного сигнала. Это отношение зависит только от измерительной части АЦП и определяется количеством ступеней дискретизации, а не от его шифратора, который представляет результат измерения в какой-либо числовой форме.

Как я понял - "дискретится сигнал" уже не в Вашей системе? По-моему - классическач задача построения цифрового приемника. Однако, если Вы обратите внимания на часто приводимые очень высокие параметры таких устройств, то обнаружите, что полоса в них достаточно узкая. Во-вторых, задачи нам приходится решать похожие, и только сейчас прорисовывается схема цифрового приема - и для обеспечения режекции зеркалки нужна весьма нетривиальная фильтрация на входе - я подумываю о ПАВ-ах! До сих пор применялся аналоговый ФД с полосой порядка 15 МГц и ФНЧ с характеристикой Бесселя на выходе 5-7 порядок. - Дальнейшая фильтрация производилась в цифре и требовала весьма скромных ресурсов. Этакое комбинированое решеньице.

Да, сигнал дискретизируется после НЧ фильтрации с малым кол-вом ступеней (сейчас всего 3). Это определяется специфичностью задачи - уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема. При этом увеличение количества ступеней квантования дает очень небольшой эффект, а сложностей добавляет - будь здоров. Хорошую цифровую фильтрацию при таком грубом представлении входного сигнала сделать не удается, поэтому сигнал до квантователя должен быть качественно отфильтрован от внеполосных помех.

На сайте www.pentek.com есть receiver который удовлетворяет вашим требования. Если сможете выдернуть от них только начинку для FPGA, то возможно достаточно дешевое решение...

Спасибо за ссылку, сегодня столько материала просмотрел, что голова уже кругом идет. Так что, наверное, возьму таймаут до завтра.

[Lonesome Wolf]

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

Мне кажется, что Вы все же ошибаетесь. Тогда и ошибку нужно представлять в форме +/-, с соответствуюшим уменьшением амплитуды. Под динамическим диапазоном идеального (не имеющего собственных шумов и нелинейностей) АЦП я подразумеваю отношение мощностей входного сигнала и сигнала ошибки дискретизации при максимальном уровне входного сигнала. Это отношение зависит только от измерительной части АЦП и определяется количеством ступеней дискретизации, а не от его шифратора, который представляет результат измерения в какой-либо числовой форме.

Как я понял - "дискретится сигнал" уже не в Вашей системе? По-моему - классическач задача построения цифрового приемника. Однако, если Вы обратите внимания на часто приводимые очень высокие параметры таких устройств, то обнаружите, что полоса в них достаточно узкая. Во-вторых, задачи нам приходится решать похожие, и только сейчас прорисовывается схема цифрового приема - и для обеспечения режекции зеркалки нужна весьма нетривиальная фильтрация на входе - я подумываю о ПАВ-ах! До сих пор применялся аналоговый ФД с полосой порядка 15 МГц и ФНЧ с характеристикой Бесселя на выходе 5-7 порядок. - Дальнейшая фильтрация производилась в цифре и требовала весьма скромных ресурсов. Этакое комбинированое решеньице.

Да, сигнал дискретизируется после НЧ фильтрации с малым кол-вом ступеней (сейчас всего 3). Это определяется специфичностью задачи - уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема. При этом увеличение количества ступеней квантования дает очень небольшой эффект, а сложностей добавляет - будь здоров. Хорошую цифровую фильтрацию при таком грубом представлении входного сигнала сделать не удается, поэтому сигнал до квантователя должен быть качественно отфильтрован от внеполосных помех.

На сайте www.pentek.com есть receiver который удовлетворяет вашим требования. Если сможете выдернуть от них только начинку для FPGA, то возможно достаточно дешевое решение...

Спасибо за ссылку, сегодня столько материала просмотрел, что голова уже кругом идет. Так что, наверное, возьму таймаут до завтра.

Динамический диапазон не имеет отнощения к ошибке квантования. Это просто отношение максимального сигнала к минимальному. Минимальный сигнал не может быть меньше одного разряда (опять же, без усреднения). Максимальный же - это (N-1) бит. Это конечно же в идеале. Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП. И при Вашей полосе следует, IMHO, ориентироваться не на приводивый RMS для которого не указана полоса усреднения. Тем более, когда Вы указываете, что исходное отношение сигнал/шум мало. Да, как следует из

уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

[Stanislav]

Динамический диапазон не имеет отнощения к ошибке квантования. Это просто отношение максимального сигнала к минимальному. Минимальный сигнал не может быть меньше одного разряда (опять же, без усреднения). Максимальный же - это (N-1) бит. Это конечно же в идеале...

Как это не имеет? По-моему, мое определение более корректно, т.к. ошибка дискретизации по уровню может быть интерпретирована как "шум квантования", после чего термин "динамический диапазон" становится эквивалентом простого и понятного отношения С/Ш при максимальном уровне сигнала. Но даже если взять Ваше, напр, для синуса, то "минимальной" нужно все же считать амплитуду в 0,5 ЕМР, а не 1 ЕМР, что и приводит к данной мной формУле.

...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

...И при Вашей полосе следует, IMHO, ориентироваться не на приводивый RMS для которого не указана полоса усреднения. Тем более, когда Вы указываете, что исходное отношение сигнал/шум мало. Да, как следует из

уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

Простите, ничего не понял... В приемнике происходит корреляционное накопление, при этом полезный сигнал "всплывает" выше уровня шума, а внеполосные помехи нам ни к чему.

Вообще-то сейчас меня интересует другой вопрос, отмеченный в названии данной темы. С прискорбным удивлением, перелопатив гору материала, вынужден констатировать факт: подходящие фильтры на ПЗС никто (или почти никто) не делает, хотя никаких препятствий для этого не видно... Все предпочитают по старинке использовать фильтры либо на ПАВ, либо активные или пассивные аналоговые, что наводит на грустные мысли...

[Lonesome Wolf]

Как это не имеет? По-моему, мое[/b] определение более корректно, т.к. ошибка дискретизации по уровню может быть интерпретирована как "шум квантования", после чего термин "динамический диапазон" становится эквивалентом простого и понятного отношения С/Ш при максимальном уровне сигнала. Но даже если взять Ваше, напр, для синуса, то "минимальной" нужно все же считать амплитуду в 0,5 ЕМР, а не 1 ЕМР, что и приводит к данной мной формУле.

...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

...И при Вашей полосе следует, IMHO, ориентироваться не на приводивый RMS для которого не указана полоса усреднения. Тем более, когда Вы указываете, что исходное отношение сигнал/шум мало. Да, как следует из

уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.

- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

Простите, ничего не понял... В приемнике происходит корреляционное накопление, при этом полезный сигнал "всплывает" выше уровня шума, а внеполосные помехи нам ни к чему.

Вообще-то сейчас меня интересует другой вопрос, отмеченный в названии данной темы. С прискорбным удивлением, перелопатив гору материала, вынужден констатировать факт: подходящие фильтры на ПЗС никто (или почти никто) не делает, хотя никаких препятствий для этого не видно... Все предпочитают по старинке использовать фильтры либо на ПАВ, либо активные или пассивные аналоговые, что наводит на грустные мысли...

Не будет в обиду сказано, но, по-моему, Вы слишком категорично опираетесь на свое понимание или интерпретацию того или иного положения. Я же указывал, что приводимые мной соотношения определяют мгновенный динамический диапазон, приводимые же Вами формулы используют понятие RMS, следовательно, подразумевают усреднение. Используемое слово uncertainty , я бы не стал переводить и интерпретировать как ошибку .
Второе - посмотрите в любом учебнике как должна строится система - ее коэффициент шума должен определяться первым каскадом. А это означает, что его усиленные шумы должны превосходить шумы любого последующего. Упоминаемый Вами способ расширения ДД путем уменьшения уровня сигнала на входе АЦП обыгрывает только тот факт, что шум и сигнал на входе АЦП узкополосный, а само оно шумит в широкой полосе и спектральная плотность его меньше в полосе полезного сигнала.
Третье, касательно мешающих сигналов. Если Ваш сигнал очень мал, то почему вообще возник вопрос о динамическом диапазоне? Разумно предполагать - и любой коротковолновик Вам это скажет, что большой динамический диапазон в этом случае нужен именно для правильной обработки слабого сигнала на фоне больших мешающих.
Четвертое - если фильтры на ПЗС не делают - значит это никому не нужно . Много лет назад им предрекали блестящее будущее (равно как и памяти на ЦМД и просто насущей необходимости менять кремний как материал для быстрых схем). Но этого нет. Следовательно другие варианты оказались предпочтительнее. Может быть для Ваше конкретного случая это и не так. Но это не меняет ситуацию.

Сообщение отредактировал Lonesome Wolf - Dec 31 2005, 11:07

[Stanislav]

Не будет в обиду сказано, но, по-моему, Вы слишком категорично опираетесь на свое понимание или интерпретацию того или иного положения. Я же указывал, что приводимые мной соотношения определяют мгновенный динамический диапазон...

Также Вам не в обиду (а токмо истины для): приведенная Вами формула неверна также и для вашего понимания динамического диапазона.Не сочтите за труд проверить...

...Второе - посмотрите в любом учебнике как должна строится система - ее коэффициент шума должен определяться первым каскадом. А это означает, что его усиленные шумы должны превосходить шумы любого последующего...

Ну да, в моем случае шумы и определяется первым каскадом усиления. Беда только в том, что сигнал значительно меньше их. По-моему, просто возникло непонимание...

...Третье, касательно мешающих сигналов. Если Ваш сигнал очень мал, то почему вообще возник вопрос о динамическом диапазоне? Разумно предполагать - и любой коротковолновик Вам это скажет, что большой динамический диапазон в этом случае нужен именно для правильной обработки слабого сигнала на фоне больших мешающих...

Любой коротковолновик не сможет принять сигнал, уровень которого более чем на 50 дБ ниже уровня тепловых шумов приемника. Большой динамический диапазон фильтра нужен для подавления мощных мешающих сигналов за пределами полосы приема, а "хорошая" фильтрация шума лишь желательна, но к ней гораздо меньше требований..

...Четвертое - если фильтры на ПЗС не делают - значит это никому не нужно . Много лет назад им предрекали блестящее будущее (равно как и памяти на ЦМД и просто насущей необходимости менять кремний как материал для быстрых схем). Но этого нет. Следовательно другие варианты оказались предпочтительнее. Может быть для Ваше конкретного случая это и не так. Но это не меняет ситуацию.

Это подход не инженера, а юзера... Инженерный подход подразумевает аргументированное объяснение.

[Lonesome Wolf]

(Stanislav@ Dec 31 2005, 14:39)Также Вам не в обиду (а токмо истины для): приведенная Вами формула неверна также и для вашего понимания динамического диапазона.Не сочтите за труд проверить...

Да, желания самоутвердится Вам не занимать. А вот упоминание об истине, излишне, несколько.
Не сочтите меня ленивым, но не могли бы Вы указать ошибку в моем понимании ДД, за исключением того факта, что я считал максимальным кодом АЦП 2^N, а не (2^N-1) что является, IMHO negligible.

К чему данная ремарка:

(Lonesome Wolf @ Dec 30 2005, 13:15)...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

если

Ну да, в моем случае шумы и определяется первым каскадом усиления. Беда только в том, что сигнал значительно меньше их. По-моему, просто возникло непонимание...

Просто что бы написать что-нибудь?


Как соотнести вот это:

(Lonesome Wolf @ Dec 30 2005, 13:15)
... уровень полезного сигнала во много раз меньше теплового шума тракта приема.
- динамика определяется внеполосными сигналами? Тогда еще и интермодуляцию учитывать надо.

Простите, ничего не понял... В приемнике происходит корреляционное накопление, при этом полезный сигнал "всплывает" выше уровня шума, а внеполосные помехи нам ни к чему.

вот с этим:

(Lonesome Wolf @ Dec 31 2005, 13:56)
...Третье, касательно мешающих сигналов. Если Ваш сигнал очень мал, то почему вообще возник вопрос о динамическом диапазоне? Разумно предполагать - и любой коротковолновик Вам это скажет, что большой динамический диапазон в этом случае нужен именно для правильной обработки слабого сигнала на фоне больших мешающих...

Любой коротковолновик не сможет принять сигнал, уровень которого более чем на 50 дБ ниже уровня тепловых шумов приемника. Большой динамический диапазон фильтра нужен для подавления мощных мешающих сигналов за пределами полосы приема, а "хорошая" фильтрация шума лишь желательна, но к ней гораздо меньше требований..

С моей точки зрения вы как раз и ответили на мой вопрос о причинах требований к ДД, но почему-то только со второго раза и как-то не ясно.
Действительно, непонимание, что же собеседник имеет в виду, Скорее, ответы на то, что Вы думаете, что он имеет в виду.

(Lonesome Wolf @ Dec 31 2005, 13:56)
...Четвертое - если фильтры на ПЗС не делают - значит это никому не нужно . Много лет назад им предрекали блестящее будущее (равно как и памяти на ЦМД и просто насущей необходимости менять кремний как материал для быстрых схем). Но этого нет. Следовательно другие варианты оказались предпочтительнее. Может быть для Ваше конкретного случая это и не так. Но это не меняет ситуацию.

Это подход не инженера, а юзера... Инженерный подход подразумевает аргументированное объяснение.

Я не склонен к навешиванию ярлыков, скажу только, что мое мнение - это мнение не специалиста, а человека, работающего на рынке (и выживающего на нем). Если на рынке отсутствует какое-либо решение - оно не является оптимальным для огромного большинства задач на данном этапе развития техники. Укажу, что и на рынке сенсоров позиции ПЗС находятся под заметным давлением.

[Stanislav]

Да, желания самоутвердится Вам не занимать. А вот упоминание об истине, излишне, несколько.

Большая просьба, не переходить на личности, а выражаться по существу.

Не сочтите меня ленивым, но не могли бы Вы указать ошибку в моем понимании ДД, за исключением того факта, что я считал максимальным кодом АЦП 2^N, а не (2^N-1) что является, IMHO negligible.

Ну что ж, извольте. Примем за ДД следующее определение (не Ваше, а более корректное): ДД назовем отношение максимально допустимой (в смысле ограничения по коду) амплитуды гармонического сигнала на входе АЦП к минимально разрешимой. Максимально допустимая амплитуда - 2^(N-1) ЕМР, минимально разрешимая - 1/2 ЕМР. Выраженный в дБ динамический диапазон q' будет выражаться как

q' = 20*log(2^(N-1)/(1/2)) = 20*log(2^N) = 20*(log(2)*log(N) = 6,02*N. Более точный подсчет (с учетом статистики) даст

q = q'+1,5 = 6,02*N+1,5 (дБ), что и требовалось доказать. У Вас же

Один разряд знаковый т.е. N битный АЦП превращается в +/-(N-1) бит. Это означает, что динамический диапазон в идеале будет 20*log(2^(N-1)) - без усреднения.

, что абсолютно неверно.

К чему данная ремарка:

(Lonesome Wolf @ Dec 30 2005, 13:15)...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...

А это еще почему? Неправда. Наличие небольшого шума (с эффективной амплитудой 0,2-0,3 ЕМР для гауссового шума) во входном тракте АЦП может быть желательно только для уменьшения автокорреляции сигнала ошибки квантования при очень "чистом" входном периодическом или близким к нему сигнале (другими словами, удаления линейчатых гармоник в спектре дискретизированного сигнала). Или для повышения разрешающей способности АЦП за счет прореживания с накоплением. Причем такой шум, если, конечно, его вносят намеренно, часто делают "окрашенным", внеполосным. И не важно, куда именно он вводится: в источник сигнала или в сам АЦП, т.к. шум должен быть аддитивным.

если

Ну да, в моем случае шумы и определяется первым каскадом усиления. Беда только в том, что сигнал значительно меньше их. По-моему, просто возникло непонимание...

Просто что бы написать что-нибудь?

Да нет, к тому, что Вы пишете чушь, которую, к тому же тяжело понять. Вот, например, "...Реально же, шумы, приходящие на АЦП должны быть гораздо больше шумов АЦП...". Это в корне неверно - входной сигнал должен быть усилен до такого уровня, когда его пиковые значения соответствуют максимально допустимому входному напряжению АЦП, если, конечно, клиппирование недопустимо.Шумы же в сигнале могут быть и гораздо меньше собственных шумов АЦП.

...С моей точки зрения вы как раз и ответили на мой вопрос о причинах требований к ДД, но почему-то только со второго раза и как-то не ясно.
Действительно, непонимание, что же собеседник имеет в виду, Скорее, ответы на то, что Вы думаете, что он имеет в виду.

Все дело в том, что, высказываясь по техническим вопросам, нужно соблюдать установленные для этих целей нормы языка. Вас же, повторяю, крайне тяжело понять.

...Я не склонен к навешиванию ярлыков, скажу только, что мое мнение - это мнение не специалиста, а человека, работающего на рынке (и выживающего на нем). Если на рынке отсутствует какое-либо решение - оно не является оптимальным для огромного большинства задач на данном этапе развития техники. Укажу, что и на рынке сенсоров позиции ПЗС находятся под заметным давлением.

Что за ерунда? А фотоаппараты и видеокамеры? Кроме того, ПЗС фильтры и линии задержки широко применяются в телевидении (там, естественно, где они еще не вытеснены цифирью).

-----------------------------------------------
ЗЫ. Выяснение отношений и ликбез не являлись, однако, целями, преследуемыми при создании данной темы. Был бы очень признателен за любую конкретную информацию по сути вопроса.