Здравствуйте.

Возник вопрос о соотношении разрядности/точности АЦП (ЦАП) и абсолютной точности источника опорного напряжения для этого АЦП (ЦАП).

Следует ли понимать, что если, например, разрядность нашего АЦП (ЦАП) 16-бит, т.е. больше 2^16=65000 квантов, то точность источника опорного напряжения для этого случая должна быть лучше, чем (100%/65000) % , т.е. < 0,0015% ?

Но таких источников опорного напряжения найти будет трудновато!
Да и в документации к применению АЦП указаны рекомендуемые опорные источники с меньшей абсолютной точностью. Например, 0,05%.

Если же имеется в виду не абсолютная точность источника опорного напряжения, а его стабильность, то мы уже получаем не абсолютную итоговую точность АЦП (ЦАП), а его разрешающую способность. Что не одно и то же.

Пожалуйста поясните мне эти соотношения.

Заранее благодарен за ответы.

Если мы берём источник с 0,05% точностью то и наши измерения будут 0,05% точности. Т.е. мы можем померять 1/65536 часть Vref с точностью 0,05%

Следует понимать, что опора должна быть регламентирована Вашими требованиями к прибору в целом, а не разрядностью АЦП.
Если Вам нужна точность 1%, то возможно применение и 24-битного АЦП, это не запрещено
Разрядность АЦП/ЦАП часто определяется не абсолютной требуемой точностью, а множеством других требований.

Где собственно вопрос? Нужна расшифровка терминов, определяющих параметры АЦП и источника опорного напряжения?

Продолжу Вашу мысль. Т.е. для того чтобы померить с точностью 0,05% мы можем обойтись 11-битным АЦП?
(дополнительные параметры типа диф. нелинейность и т.п. не учитываем).
А что мне сделать, чтобы использовать весь потенциал 16 бит АЦП (ЦАП)? Не говоря уж про 24-битные...


Зачем такой флуд (банальности) с Вашей стороны?

Мне необходимо использовать потенциал 16- битных АЦП (ЦАП) (Analog devices) .
И получить абс. точность (100%/65000) % , т.е. < 0,0015%.
Это типовые АЦП и ЦАП. (про более точные я не говорю здесь и доп. параметры не обсуждаю)
Но где для них ИОН ?
Вот вопрос!

Чтобы совсем был понятен вопрос, взгляните на колонку "Accuracy %"
http://www.analog.com/en/products/linear-p...references.html

вы становитесь нешуточным конкурентом фирмы Keithley с их прецизионным вольтметром DMM7510.

Если встать на Вашу точку зрения, то не нахожу ответа на вопрос:
Зачем выпускается такой гигантский ассортимент АЦП и ЦАП точнее ~12-бит ?
Ведь массовое производство таких микросхем (16 и более бит) не значит, что их будут применять только для измерений с абс.точностью 0,05% ?

Или же я ошибаюсь и все "стреляют из пушки по воробьям"?

иногда нужна не сколько точность, сколько динамический диапазон, т.е. нужно передать (оцифровать) как сильный сигнал (близкий к полному размаху), так и слабый или малое изменение сильного сигнала.
Например, выдать чистую синусоиду. Или оцифровать сложный сигнал и провести анализ его спектра.
Для музыкальных применений используются 24-32 разрядные АЦП и ЦАП, но точность там вообще не задана.

АЦП выпускается не только для измерений и чаще всего не для измерений в "вашем понимании" . Есть сферы применения АЦП по обработке сигналов , где точность 5 или 10% преобразования "аналога в цифру" совершенно не важна, но важно количество эффективных двоичных разрядов , чтобы например тупо "различать" два сигнала между собой , один маленький (несколько МЗР или даже менее 1мзр) , другой большой (полная шкала).


Да , Вы заблуждаетсь конкретно. Но постепенно это пройдет, если будете углубляться в тему.
И да, встречаются попытки использовать максимально точную опору для АЦП или ЦАП незнамо зачем. Совсем не для того чтобы заниматься прецизионными измерениями а для совершенно левых и бессмысленных попыток оправдать разрядность примененного АЦП, когда даже в постановке задачи соответствующих метрологических характеристик не заложено, по недомыслию.

Диапазон применения ЦАП И АЦП конечно же велик, но основное, все же - это измерение.
Да, я понимаю что в некоторых применениях важно не абсолютное значение точности, а разрешающая способность системы
Но это не мой случай!

Подведем промежуточный итог.
Большинство "выступивших" считают , применить 16-разрядные ЦАП и АЦП (классические SAR например) для измерений на полный их потенциал абсолютной точности 0,0015% невозможно.
Т.к. ИОН такой точности найти не легко.

сравните количество сотовых телефонов включая , но не ограничиваясь, смартфонами и прикиньте количество цифровых измерительных приборов в редких лабораториях.


это правда.
Найти можно но стоить он будет "как параход"

Это кто Вам сказал? Производители АЦП/ЦАП?

Поздравляем. И что?

Это "промежуточное" понимание.

Тогда просто дайте совет!
Посоветуйте ИОН или возможно другой решение

Вводные данные для точности АЦП и ЦАП я привел выше
Для простоты будем считать что есть только этот параметр

В ратиометрических измерениях величина/точность/стабильность опоры не важна.

Еще раз повторю!
Мое применение - это измерение выходного напряжения со спектрометрического сенсора
Мне важна абсолютная точность которую могут обеспечить 16-разрядные ЦАП и АЦП
Документация производителя говорит о том, что сенсор предоставляет эту точность

а покажите , как об энтой самой точности там написано. Зело интересно

Остаются 2 варианта: искать точный источник ценой "как пароход" или делать цифровую термокомпенсацию (тарировку зависимости опорного напряжения от температуры) и периодическую поверку (перетарировку).

Всем спасибо за ответы!
Тема закрыта!

А чего его искать:
LTC6655 - 0.25ppm Noise, Low Drift Precision References

Low Noise: 0.25ppmP-P (0.1Hz to 10Hz) 625nVP-P for the LTC6655-2.5
Low Drift: 2ppm/°C Max
High Accuracy: ±0.025% Max
No Humidity Sensitivity (LS8 Package)
Thermal Hysteresis (LS8): 30ppm (–40°C to 85°C)
Long-Term Drift (LS8): 20ppm/√kHr
100% Tested at –40°C, 25°C and 125°C
Load Regulation: <10ppm/mA
Sinks and Sources Current: ±5mA
Low Dropout: 500mV
Maximum Supply Voltage: 13.2V
Low Power Shutdown: <20μA Max
Available Output Voltages: 1.25V, 2.048V, 2.5V, 3V, 3.3V, 4.096V, 5V
Available in an 8-Lead MSOP and High Stability Hermetic 5mm × 5mm LS8 Packages

Цена - $7.7

У абстрактного датчика точность вполне может быть 20%, но после его поверки, т.е. калибровки эталоном, она обычно равна три МЗР привязавшего его АЦП, потому что точность любого средства измерения с АЦП всегда не более трети его шкалы. При этом, в качестве ИОН вполне может быть такой мусор, как TL431, или вообще, питающий этот АЦП стабилизатор — важна требуемая по ТЗ межповерочная стабильность, а она определяется дрейфами компонентов.

Да именно так. Дальнейшее увеличение разрядности не позволит измерить постоянное напряжение точнее.
Брать ИОН предложенный выше. Плюс другие методы обеспечения стабильности в электронике например термостатирование,

Если бы Вы изначально сформулировали задачу, таких банальностей не было бы.

Но наверняка появились бы другие. Такие абс. точности от нефиг делать не реализуют, однако.
Если Вы задаёте такие вопросы, так их формулируете и собираетесь реализовать 0,0015%, это само по себе уже нонсенс.




Ооо. Ещё один нонсенс.

Не могли бы Вы подробнее осветить этот момент?

Конечная точность измерений — наверное, нормальное распределение, но скорее всего следует из комбинаторики, лучше у математиков спросить.