Sử dụng hai kênh ADC để tăng độ phân giải

Tôi cần phải thu được dạng sóng của tín hiệu có biên độ thấp nằm trên đỉnh của một thành phần có biên độ cao, thay đổi chậm. Tôi đang nghĩ đến việc sử dụng ADC với hai kênh và cung cấp cho một trong số chúng một phiên bản tín hiệu được lọc thông thấp và kênh còn lại có phiên bản tín hiệu được lọc, khuếch đại cao. Điều đó sẽ tăng độ phân giải rõ ràng của ADC của tôi. Tôi có lầm không? Bạn có thể thấy trước bất kỳ vấn đề với điều này?

Tôi quên nói rằng tôi cũng phải bắt được thành phần tần số thấp (thuật toán cần giá trị trung bình của tín hiệu).

Thành phần "tốc độ cao" tăng từ 0,01 hertz đến 10 hertz. Thành phần tần số thấp chủ yếu là giá trị trung bình của tín hiệu, nhưng nó có thể thay đổi, từ từ. Thành phần thay đổi nhanh hơn có thể có biên độ nhỏ hơn 100 lần so với giá trị trung bình tối đa. Bộ vi điều khiển chúng ta sẽ sử dụng có ADC 12 bit (tôi không thể thay đổi điều đó), nhưng với nhiều kênh.

Đây là một ý tưởng rất tốt. Các cảm biến xúc giác BioTac từ Syntouch làm điều này rất giống nhau. Chúng có một cảm biến áp suất bên trong chúng thu được cả phần tần số thấp của tín hiệu ở khoảng 50 sps, và các thành phần tần số cao được khuếch đại và lấy mẫu ở 2000 sps. Điều này làm việc rất đẹp.

Tuy nhiên, tôi không biết liệu bạn có thực sự có thể kết hợp hai tín hiệu này để tạo ra độ phân giải cao hơn không, IE nhiều bit hơn. Bạn có thể với một số xử lý tín hiệu thông minh, nhưng nó sẽ không tầm thường.

Một cách khác để tăng độ phân giải ADC là bởi oversampling . Nếu bạn lấy 16 mẫu 12 bit (và giả sử có ít nhất một LSB nhiễu) thì bạn thực sự đã tăng độ phân giải hiệu quả.

Có lẽ bạn có thể cung cấp dạng sóng thô cho 1 kênh ADC, sau đó sử dụng bộ điều khiển DAC được điều khiển bởi vi điều khiển của bạn (hoặc bất cứ thứ gì đang chạy thuật toán của bạn) để trừ thành phần tần số thấp, sau đó khuếch đại tín hiệu dư sang kênh ADC thứ 2. Các DAC thậm chí có thể là một DAC-sigma delta.

Tôi nghĩ rằng điều này sẽ mang lại cho bạn kết quả tốt hơn so với việc bạn sử dụng bộ lọc thông cao tương tự, bởi vì chức năng chuyển của đầu vào thô sang kênh thứ 2 sẽ dễ dàng được đặc trưng hơn nếu được thực hiện bằng kỹ thuật số, so với chức năng chuyển đổi không xác định (và có khả năng thay đổi) cho tương tự.

Nhưng thật khó để nói rằng không biết nội dung tần số + các yêu cầu khác.

Điều này không có nhiều ý nghĩa. Vì rõ ràng bạn chỉ quan tâm đến tần số cao, tại sao không chỉ đơn giản là trình bày tín hiệu được lọc qua cao cho A / D? Không có gì trong mô tả của bạn giải thích lý do tại sao bạn muốn xem xét tín hiệu tự do thấp. Cho ăn vào A / D sẽ không làm được gì hữu ích.

Nếu hai tần số đủ gần nhau để việc tách chúng trở nên khó khăn trong phần cứng, thì có thể đặt tín hiệu compsite vào A / D và lọc kỹ thuật số. Tuy nhiên, A / D sẽ phải có đủ độ phân giải cho tín hiệu nhỏ trong khi có phạm vi cho tín hiệu chậm lớn và lấy mẫu đủ nhanh để phản hồi đúng tín hiệu nhanh. Điều này có thể không thể.

Chúng tôi có thể đề xuất một cái gì đó cụ thể hơn nếu bạn đưa ra các chi tiết về biên độ và dải tần của hai tín hiệu, và độ phân giải hoặc tín hiệu cho tỷ lệ nhiễu bạn cần để đo tín hiệu nhanh.

Sử dụng một vài bộ lọc băng thông khuếch đại cố định được điều chỉnh để phù hợp với tần số trung tâm của từng tín hiệu thành phần. Nạp từng tín hiệu riêng biệt vào ADC riêng của nó. Voila ... Công việc đã hoàn thành.