提问+过采样提高MSP430 AD的分辨率

huixianfxt

提问+过采样提高MSP430 AD的分辨率 [复制链接]

如题.....有没有这样子的参考程序呢？比如利用5系的12位AD通过提高采样频率到16位的分辨率，在一定时间内多次采样求均值，来提高信噪比从而提高分辨率的程序呢？另外这样增加430的功耗来获取高分辨率的AD到底可取不可取呢？我们都知道高精度的AD是很贵的呢.........

wstt

采样率提高一倍，分辨率提高3db，相当于0.5位。

huixianfxt

wstt 发表于 2014-2-19 17:10
采样率提高一倍，分辨率提高3db，相当于0.5位。

是的呢....每增加一位分辨率或每减少 6 db 的噪声，需要以4倍的采样频率进行过采样。

Triton.zhang

一般我们采用过采样来提高ADC精度只限于较小的精度提高，如果要从12位提高到16位，我建议还是采用专用的16位ADC。 MSP430F67XX系列有带24-BIT的ADC,有效精度能做到16位以上，价格也不贵。

huixianfxt

Triton.zhang 发表于 2014-2-20 14:12
一般我们采用过采样来提高ADC精度只限于较小的精度提高，如果要从12位提高到16位，我建议还是采用专用的16 ...

为什么呢？会带来巨大的功耗？我第一次弄这个呢.....请指点迷津呢.....

Triton.zhang

不是功耗问题，

huixianfxt

Triton.zhang 发表于 2014-2-20 16:13
不是功耗问题，

那是？430本身采样频率的限制达不到要过采样的频率？

Triton.zhang

要解释这个问题，就要分清楚ADC精度和ADC分辨率的关系，一般来说ADC的精度直接和分辨率相关，分辨率就是ADC的位数,也就是最小变化单位.通常ADC的分辨率越高，其准确度就越好。ADC的精度是指实际采样值和真实物理值的误差，这个误差并不应为分辨率改变。
过采样的方法实际上是提高分辨率，但你无法保证你所有的值都正态分布在真实的物理量两边，这样得出来的值虽然接近真实值，但并不是提高了精度。

huixianfxt

Triton.zhang 发表于 2014-2-20 16:33
要解释这个问题，就要分清楚ADC精度和ADC分辨率的关系，一般来说ADC的精度直接和分辨率相关，分辨率就是ADC ...

那怎样提高精度呢？是不是只能换一个高精度的AD呢？那不能单独看AD的位数来评定精度了？还有什么指标呢？请指点迷津呢.........谢谢呢.....

Triton.zhang

一般来讲，如果你的设计要求用到精度较高的ADC，建议直接选用带高精度的ADC芯片

huixianfxt

Triton.zhang 发表于 2014-2-20 18:18
一般来讲，如果你的设计要求用到精度较高的ADC，建议直接选用带高精度的ADC芯片

好吧.....我是看到国外的一篇论文这样把12位提到16位的呢.....为了节省16位AD的money降低成本....

wstt

huixianfxt 发表于 2014-2-20 14:33
为什么呢？会带来巨大的功耗？我第一次弄这个呢.....请指点迷津呢.....

我是觉得这样用非常不合算，处理起来比较复杂，不如直接使用MSP430 SD24这样的高精度外设

wstt

Triton.zhang 发表于 2014-2-20 18:18
一般来讲，如果你的设计要求用到精度较高的ADC，建议直接选用带高精度的ADC芯片

这样的策略我是比较认可的。
当然16位的AD一般来讲还不足以获得16位的精度。
就像采集卡，16位精度的采集卡和16位的分辨率的采集卡，根本就是两个东西。

wstt

huixianfxt 发表于 2014-2-20 20:01
好吧.....我是看到国外的一篇论文这样把12位提到16位的呢.....为了节省16位AD的money降低成本....

单从AD的角度分析，MSp430的AD大概到200k-300k的样子，再使用过采样的方法提高分辨率，像楼主说的12->16,相当于提高4位精度，那么采样率需要提高256倍，差不多只能处理1K左右的信号。

bobde163

其实造成10位或者12位ADC精度不够的原因一半以上是因为参考电平精度不够高造成的，因为只要参考电平稍微跳动一下，就会使得采样得到的结果的有效位数大大地减少，当然理想的情况下是12位都有效，但实际情况却是比这个差很多，我认为想要提升ADC的精度，首先重要的是尽量选择一个高精度的参考电平；其次是选择更高分辨率的AD，因为把分辨率提高后，采样得到的数据的有效位越多，那么就越接近参考电平变化的那个点

bobde163

虽然使用过采样技术能够“软”提升ADC的分辩率，比如12位提升到14位，但是还像我前面说的，只要参考电平偏离值大于1倍或更多倍分辨率的时候，仍然是采样得到的数据的后几位会无效，结果就是大大消耗CPU的资源提升的那一点点的分辨率依然无法解决参考电平变化所带来的误差

huixianfxt

bobde163 发表于 2014-2-20 23:05
虽然使用过采样技术能够“软”提升ADC的分辩率，比如12位提升到14位，但是还像我前面说的，只要参考电平偏 ...

恩.....是的呢....早就有所耳闻430的参考电平不是那么太准呢....所以我的方案中是准备采用外部高精度的参考电压呢

huixianfxt

wstt 发表于 2014-2-20 22:41
单从AD的角度分析，MSp430的AD大概到200k-300k的样子，再使用过采样的方法提高分辨率，像楼主说的12->16, ...

其实我是采样直流电压的......

huixianfxt

wstt 发表于 2014-2-20 22:34
我是觉得这样用非常不合算，处理起来比较复杂，不如直接使用MSP430 SD24这样的高精度外设

恩....我会优先考虑采用含有高分辨率AD的430的....想着手边有5438呢....

Triton.zhang

你用MSP430F67XX带24位ADC， 有效位可以达到16位，价格也不贵。
如果用过采样的方法去提高ADC采样精度，会对采样信号频率和参考都有要求，成本并不能降低多少.