Изчисляване на параметрите на шума ADC

Внедряване на безжичен мрежов интерфейс на FPGA

Статията обсъжда проблемите при разработването на безжичен контролер IEEE 802.11, базиран на FPGA. Разгледани са характеристиките на изграждането на безжична мрежова интерфейсна платформа с помощта на FPGA Virtex-4. Показано е, че изпълнението на съвместна проверка на дизайна на FPGA и ASIC ви позволява да създадете високо надежден краен продукт, който е напълно готов за сертифициране за изискванията на стандарта IEEE 802.11. Статията е превод [1].

Две конверторни архитектури се конкурират: последователно сближаване ADC срещу sigma-delta ADC

В тази статия се сравняват две архитектури на преобразуватели: последователно сближаване ADC и сигма-делта ADC. Обсъждат се техните предимства и недостатъци, както и характеристиките на тяхното приложение. Разгледани са основните принципи на внедряването на две ADC топологии в архитектура на микроконтролера, използващи програмна среда за аналогови компоненти. Статията е превод [1].

На полупроводникови цифрови потенциометри

Статията разглежда основните групи цифрови потенциометри от On Semiconductor. Една от тези групи е разгледана подробно - цифрови потенциометри с управление нагоре/надолу. Описани са и нови продукти, обявени през лятото на 2009 г.

Статията описва обща методология за проектиране на усилвателна степен с ADC и пример за изчисление. Статията е донякъде съкратена версия [1].

Сигналите за физически величини, като вибрации, температура, налягане или светлина, трябва да бъдат цифровизирани с възможно най-малко изкривяване. Това изисква проектирането на аналогов преден край с ниско ниво на шум, за да се постигне високо съотношение сигнал/шум (SNR). За съжаление в много системи не е възможно да се използват скъпи елементи или има ограничения за консумацията на енергия на елементите с ниско ниво на шум, следователно, за да подобрите качеството на преобразуване, трябва да използвате схеми. Помислете за техниката на проектиране на усилвател с ADC (вижте фиг. 1). Състои се от седем етапа, които изискват:

- опишете изходния електрически сигнал на сензора или предишния етап;

- задаване на изискванията за ADC;

- намерете оптималното референтно напрежение за АЦП;

- определят усилването и основните характеристики на операционния усилвател;

- изберете оптималния усилвател и изчислете степента на усилвателя;

- проверете дали общото ниво на шума надвишава допустимата стойност;

- симулирайте и оценете схемата.

Пример за дизайн

Сигналите се подават към усилвателния етап или директно от сензора, или чрез филтър. За да се изчисли степента на усилвателя, е необходимо да се знаят характеристиките на сигнала за постоянен и променлив ток и захранващото напрежение. Характеристиките на сигнала и нивото на шума определят обхвата на входното напрежение и параметрите на шума на ADC.

Помислете за сензор с изход 10 kHz и 250 mVp-p (88,2 mV rms). Вложената пикова стойност на шума е 25 μV, захранващото напрежение е 5 V и работната температура е при стайна температура.

Познавайки амплитудата на входния сигнал и нивото на шума Ush, е възможно да се определи съотношението сигнал/шум и входния сигнал на усилвателя. Освен това, използвайки тези параметри, ние определяме необходимия ефективен брой ENOB бита на преобразувателя и избираме подходящия модел. Обикновено съотношението сигнал/шум и ENOB са посочени в техническата документация за ADC.

---