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CONFIGURATION1寄存器的模拟信号OSR有效的非零值

发布时间:2020/11/15 16:52:08 访问次数:701

模拟信号由ADC数字化。与非过采样解决方案相比,过采样通过对模拟信号进行采样,并以远高于所需速率的方式对该信号进行数字转换来提高数字化信号的有效分辨率。过采样允许用户在更宽的带宽内对转换器噪声进行平均,从而消除噪声。

对于不相关、宽带(白)和零(0)均值的噪声,当平均和/或滤波到特定带宽时,每2倍过采样,噪声就会降低√2倍或3 dB。其他频谱内容(例如相关噪声或谐波)不会因平均而降低。图1显示了一个ADC的噪声水平(深灰色),噪声来源有多个,包括量化噪声、热噪声和外部噪声(例如驱动器、时钟和基准电压源),分布在奈奎斯特带宽上。

算法工作原理的一般表示。数据有12个样本。当M = 2时,参与平均的样本数为2,每两个样本产生一个新的输出,因此速率为有效采样速率的一半。结果为样本1和样本2、样本3和样本4的平均值,依此类推。

根据奈奎斯特理论(fSAMPLING ≥ (2 × fIN)),为了准确重构信号,必须以至少两倍于目标最大频率的速率对输入信号进行采样。为使过采样发生,也要遵循同样的标准。过采样会降低信号的噪声,导致系统SNR增加,从而分辨率得以提高(假设没有明显的失真成分)。

过采样是一种数字信号处理技术,采集样本后取其平均值。数据样本平均类似低通滤波器。

AD7380系列是同步采样SAR ADC系列,能够进行片内过采样。该SAR ADC系列可以执行两种过采样技术:正常平均和滚动平均。

在正常平均过采样中,平均算法实现为简单平均:将M个样本加在一起,然后将所得的和除以M。在这种方法中,对每个平均结果都会采集一个新的M样本集。

滚动平均过采样技术将最新的M个样本相加,并将总和除以M来计算平均值。M = 4,该算法将FIFO缓冲区中的四个样本B1至B4(这是最新的四个样本)相加,然后除以4。在下一次平均期间,相同的FIFO缓冲位置参与平均,但这些缓冲区中的内容会改变。在M = 8的情况下,FIFO缓冲区中的所有样本都包含在求和运算中,然后除以8。

要使能AD7380系列中的滚动平均过采样,须将OS_MODE位设置为逻辑1,并且CONFIGURATION1寄存器的OSR位须为一个有效的非零值,以在FIFO缓冲区中存储最多8个样本。转换发生后,FIFO缓冲区将立即更新。使能滚动平均过采样后,其算法会从FIFO缓冲区中收集最新的M个样本,再除以M,其中M为OSR。平均结果通过AD7380的SDOx引脚输出。


(素材来源:eepw.如涉版权请联系删除。特别感谢)

模拟信号由ADC数字化。与非过采样解决方案相比,过采样通过对模拟信号进行采样,并以远高于所需速率的方式对该信号进行数字转换来提高数字化信号的有效分辨率。过采样允许用户在更宽的带宽内对转换器噪声进行平均,从而消除噪声。

对于不相关、宽带(白)和零(0)均值的噪声,当平均和/或滤波到特定带宽时,每2倍过采样,噪声就会降低√2倍或3 dB。其他频谱内容(例如相关噪声或谐波)不会因平均而降低。图1显示了一个ADC的噪声水平(深灰色),噪声来源有多个,包括量化噪声、热噪声和外部噪声(例如驱动器、时钟和基准电压源),分布在奈奎斯特带宽上。

算法工作原理的一般表示。数据有12个样本。当M = 2时,参与平均的样本数为2,每两个样本产生一个新的输出,因此速率为有效采样速率的一半。结果为样本1和样本2、样本3和样本4的平均值,依此类推。

根据奈奎斯特理论(fSAMPLING ≥ (2 × fIN)),为了准确重构信号,必须以至少两倍于目标最大频率的速率对输入信号进行采样。为使过采样发生,也要遵循同样的标准。过采样会降低信号的噪声,导致系统SNR增加,从而分辨率得以提高(假设没有明显的失真成分)。

过采样是一种数字信号处理技术,采集样本后取其平均值。数据样本平均类似低通滤波器。

AD7380系列是同步采样SAR ADC系列,能够进行片内过采样。该SAR ADC系列可以执行两种过采样技术:正常平均和滚动平均。

在正常平均过采样中,平均算法实现为简单平均:将M个样本加在一起,然后将所得的和除以M。在这种方法中,对每个平均结果都会采集一个新的M样本集。

滚动平均过采样技术将最新的M个样本相加,并将总和除以M来计算平均值。M = 4,该算法将FIFO缓冲区中的四个样本B1至B4(这是最新的四个样本)相加,然后除以4。在下一次平均期间,相同的FIFO缓冲位置参与平均,但这些缓冲区中的内容会改变。在M = 8的情况下,FIFO缓冲区中的所有样本都包含在求和运算中,然后除以8。

要使能AD7380系列中的滚动平均过采样,须将OS_MODE位设置为逻辑1,并且CONFIGURATION1寄存器的OSR位须为一个有效的非零值,以在FIFO缓冲区中存储最多8个样本。转换发生后,FIFO缓冲区将立即更新。使能滚动平均过采样后,其算法会从FIFO缓冲区中收集最新的M个样本,再除以M,其中M为OSR。平均结果通过AD7380的SDOx引脚输出。


(素材来源:eepw.如涉版权请联系删除。特别感谢)

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