当模拟传感器的输出转换为具有模数转换器(ADC)的数字输出时,转换分辨率,转换精度,转换速度或带宽,固有的系统噪声水平和功耗都是ADC权衡。由于温度,电源电压,线性,量化和其他因素导致的误差可能会降低几个位的ADC的准确性。
有几个计算可以确定确定ADC的适用率是否有特定应用。
- 分辨率是最低有效位(LSB)%满量程/ 100。
- 量化误差(作为全量程的百分比)为±1/2•1/(2N- 1)•100,也就是±1/2 LSB。
- 理论根均线(RMS)信噪比(SNR)N-bit ADC是:
SNR = 6.02•N+ 1.76dB.
在哪里
N=位数。
具有毫伏输出的传感器远低于系统中使用所需的值,因此需要放大。该放大在转换的数字值中起着重要作用。提供给8位ADC的放大压力信号提供了放大器和ADC的组合能力的示例。A / D转换与压力输入有关:
count = [vFS- - - - - - V抵消] * 255 / [vRH.- - - - - - Vrl.]
在哪里
V.FS- - - - - - V抵消是传感器的全尺寸跨度电压
255是8位转换器的最大计数,以及
V.RH.- - - - - - Vrl.是5V,基于使用与MCU相同的5V电源。
对于具有0.25至4.75V输出的传感器,输出寄存器上可用的最大数量将是:
数数(全规模)= 229
因此,具有5.0V电源的15 PSI的全尺寸压力导致系统分辨率:
15 psi / 229 = 0.066 psi /数数
除了信噪比,ADC供应商可能提供一些规范量化ADC的性能包括:总谐波失真(THD)和总谐波失真和噪声(THD) + N),受欢迎的规格包括Signal-to-Noise-and-Distortion (SINAD或S / (N + D)和有效的比特数(第三)。
ENOB = (SINAD - 1.76 dB)/6.02
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