Эффективная разрядность АЦП Опции

[dinak]

Помогите, пожалуйста, разобраться.
Есть АЦП (точнее электросчетчик на кристалле, т.е. ADC+DSP) ADE7878. Он 24-разрядный, тип преобразования - сигма-дельта 2-го порядка, частота дискретизации 1,024 МГц, SNR (отношение сигнал/шум)=70 дБ и SINAD (отношение сигнал/шум+искажение)=60 дБ по каналам измерения напряжения (3 канала) и тока (3 канала). По этим каналам измеряются мгновенные и действующие (среднеквадратичные, RMS) значения напряжений и токов. Полоса пропускания этих каналов - 2 кГц. Скорость преобразования - 8 kSPS (8000 оцифрованных значений в секунду).
По расчетам у меня получается, что эффективная разрядность данного АЦП (ENOB) = 9,7 бит. Может ли быть такое? Я что-то не понимаю?

[alexkok]

По расчетам у меня получается, что эффективная разрядность данного АЦП (ENOB) = 9,7 бит. Может ли быть такое? Я что-то не понимаю?

Может.
Вы что-то не понимаете.
Читайте внимательнее даташиты:

Less than 0.1% error in active and reactive energy over a dynamic range of 1000 to 1 at TA = 25°C

Т. е. даже при минус 60дБ входного сигнала обеспечивается 0.1% ошибки.

Сообщение отредактировал alexkok - Dec 23 2010, 23:26

[dinak]

Читайте внимательнее даташиты:

Less than 0.1% error in active and reactive energy over a dynamic range of 1000 to 1 at TA = 25°C

Т. е. даже при минус 60дБ входного сигнала обеспечивается 0.1% ошибки.

Можно ли отождествлять точность измерения активной и реактивной энергии данным АЦП с точностью измерения токов и напряжений (их мгновенных и действующих значений)? Тем более понятие точности измерения АЦП является комплексным, т.е. в него входит целый набор компонент-ошибок: Offset and Gain Error, SINAD, внешний или внутренний опорный источник используется + соответствующие отклонения от эталонного значения, температурный дрейф опорного источника и др. Мне как раз и хочется разобраться с полной точностью данного АЦП: как ее считать? Поэтому иду по перечисленным компонентам, пытаюсь оценить степень вклада каждого из них в полную ошибку.
Интересным является то, что если взять за эффективную разрядность АЦП 10 бит, то оставшиеся 13 бит - это возможный шум (+1 бит под знак). В итоге по расчетам (2^13/2^23)*100% получается ошибка в 0.1%

[Herz]

Интересным является то, что если взять за эффективную разрядность АЦП 10 бит, то оставшиеся 13 бит - это возможный шум (+1 бит под знак). В итоге по расчетам (2^13/2^23)*100% получается ошибка в 0.1%

Что для счётчика электроэнергии выглядит, имхо, вполне достаточным. Мне вообще непонятно, зачем в нём изначально заложена такая разрядность и такая частота сэмплирования. Рекламный ход?

[alexkok]

Мне вообще непонятно, зачем в нём изначально заложена такая разрядность и такая частота сэмплирования. Рекламный ход?

А Вы можете теоретически обосновать, что, к примеру, в два раза меньшей частоты сэмплирования вполне достаточно при любой возможной в реальных условиях форме тока и напряжения для получения точности 0.1%?
Имхо такое обоснование на порядок (как минимум) сложнее, чем обеспечить несколько завышенные параметры.
Я, однако, сомневаюсь, что они завышены.

[Herz]

А Вы можете теоретически обосновать, что, к примеру, в два раза меньшей частоты сэмплирования вполне достаточно при любой возможной в реальных условиях форме тока и напряжения для получения точности 0.1%?

А что Вы называете любой возможной? В "реальных условиях" там, возможно, и мегагерцовые шумы присутствуют в каком-то количестве. Надо их оцифровывать?

Имхо такое обоснование на порядок (как минимум) сложнее, чем обеспечить несколько завышенные параметры.
Я, однако, сомневаюсь, что они завышены.

Несколько? Из 24 разрядов эффективных с натяжкой 10, а частота дискретизации более чем на полтора порядка выше десятой(!) гармоники сети - это несколько?
Я тоже сомневаюсь. Что это имеет какой-то практический смысл....

[xemul]

Несколько? Из 24 разрядов эффективных с натяжкой 10, а частота дискретизации более чем на полтора порядка выше десятой(!) гармоники сети - это несколько?

Less than 0.1% error in active and reactive energy over a dynamic range of 1000 to 1 at TA = 25°C

А так видно, что эффективными придётся считать как минимум 20 двоичных разрядов?
По частоте дискретизации, не зная нутрянной математики, сказать что-то сложно. Можно, н-р, предположить, что такая частота удовлетворяет математику и при 50 Гц, и при 60 Гц.

Я тоже сомневаюсь. Что это имеет какой-то практический смысл....

Я тоже считаю, что они зажрались и буйствуют от избытка кремния.

[Herz]

А так видно, что эффективными придётся считать как минимум 20 двоичных разрядов?

Считать - пожалуйста. Пользователя вообще не очень должно волновать сколько раз переключится модулятор для достижения нужной точности. Пусть хоть сотню. Но наружу зачем бесполезные биты выдавать? Тем более, что их большинство.

[тау]

Но наружу зачем бесполезные биты выдавать?

А чево ? наружу 24 бита прут ? сорри - некогда DS читать (надо писать )
Дык может все проще ? 12 бит с АЦП , из них 10 SINAD-ных по каналам тока и напряжения, а после перемножения уже будет 24 бита с кучей мусора в хвосте , они их выталкивают и говорят уже про 24 бита ради понтов и маркетинга.

Сообщение отредактировал тау - Dec 29 2010, 05:54

[Designer56]

....
а после перемножения уже будет 24 бита с кучей мусора в хвосте , они их выталкивают и говорят уже про 24 бита ради понтов и маркетинга.

Дык и я об том же... С нступающим, коллеги!

[Andrey_1]

Дык и я об том же... С нступающим, коллеги!

Можно так развести комбинированный дизайн печатной платы что из 24 бит останется только 8.
24*6 дБ - 12 (два младших разряда откидываются на шумы квантования) = 132 дБ теоретически
Реально у кодека AD1836A 24 bit Noise Floor = 120 дБ
четырехкратный оверсэмплинг - 10% погрешность восстановления сигнала