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深圳市九阳电池有限公司

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168现场开奖网址大全 可是高辨别率外置ADC往往价格都不便宜
发布时间:2020-10-23        浏览次数: 次        

原标题:太秀了!单片机内置ADC实现高分辨率采样?

[导读] 相信ADC的应用或多或少都会用到,在很多场合都有分辨率要求,要实现较高分辨率时,第一时间会想到采用一个较高位数的外置ADC去实现。可是高分辨率外置ADC往往价格都不便宜,这就带来一对矛盾:高指标与低成本。其实利用单片机片上的ADC利用过采样技术就能很好的解决这样一对矛盾体,本文来聊聊这个话题。

什么是过采样?

在信号处理中,过采样是指以明显高于奈奎斯特速率的采样频率对信号进行采样。从理论上讲,如果以奈奎斯特速率或更高的速率进行采样,则可以完美地重建带宽受限的信号,彩图图库跑狗图。奈奎斯特频率定义为信号带宽的两倍。过采样能够提高辨别率和信噪比SNR,并且通过放宽抗混叠滤波器的性能要求,有助于避免混叠和相位失真。

在很多项目应用中,需要测量信号的动态范畴较大,且需要参数的微小变化。例如,ADC需要测量很大的温度范围(比如工业中甚至要求从-200℃~500℃),但仍要求系统对小于1度的变化做出响应。常见的单片机片上ADC位数为12位,如要实现高于12位分辨率要怎么做呢?我们知道奈奎斯特-香农采样定理可知:

其中:

为输入待采样信号最高频率

为奈奎斯特频率。

如果实际采样频率高于奈奎斯特频率 ,即为过采样。那么低于奈奎斯特采样频率进行采样就称为欠采样,如下图:

或许你会问,常规的应用都是过采样,怎么也没见分辨率提高了呀?如果仅仅过采样,要实现更高分辨率显然是不够的,那么要怎么利用过采样实现更高的分辨率呢,118跑狗图库彩图图库?要知道所采用的ADC硬件核分辨率是固定的,难道还会变不成?

过采样提高分辨率

如果对一模拟信号,采用过采样,然后再进行一定的软件后处理,理论上是可以得到更高辨别率的:

为增加有效位数(ENOB :effective number of bits),对信号进行过采样,所需的过采样率可以由下面公式确定(省略理论推导,过于枯燥):