Tôi có MCU Atmel SAM4S với ADC bên trong 12 bit. Tôi muốn đạt được độ phân giải 16 bit ở tốc độ mẫu là 500 Hz. Đầu vào của ADC có tần số khá thấp (nội dung tần số tối đa khoảng 20 Hz) và độ nhiễu thấp (ít hơn một RMS 12 bit lsb).
Làm cách nào tôi có thể đạt được độ phân giải 16 bit với ADC của bộ xử lý này?
Câu trả lời:
Bạn có thể tăng độ phân giải hiệu quả bằng cách cố ý quá mức tín hiệu đầu vào. Dưới đây là tóm tắt ngắn gọn về ý tưởng từ một ghi chú ứng dụng về chủ đề được cung cấp bởi Atmel:
Lý thuyết đằng sau 'Quá khổ và số thập phân' khá phức tạp, nhưng sử dụng phương pháp này khá dễ dàng. Kỹ thuật đòi hỏi một lượng mẫu cao hơn. Những mẫu bổ sung này có thể đạt được bằng cách ghi đè tín hiệu. Đối với mỗi bit độ phân giải bổ sung, n, tín hiệu phải được đặt chồng lên bốn lần. Tần số nào để lấy mẫu tín hiệu đầu vào, được đưa ra theo phương trình 3-1. Để có được sự biểu diễn tốt nhất có thể của tín hiệu đầu vào tương tự, cần phải chồng chéo tín hiệu này nhiều, bởi vì một lượng mẫu lớn hơn sẽ thể hiện tốt hơn tín hiệu đầu vào, khi tính trung bình.
Ghi chú ứng dụng đầy đủ có thể được lấy ở đây: http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf .
Trong trường hợp cụ thể của bạn, bạn sẽ cần lấy mẫu ở khoảng 8KHz để có được độ phân giải tương đương 16 bit từ ADC 12 bit của bạn.
Đây là cách tôi đến con số này:
f_oversample_rate = f_current_sample_rate * (4 * (desired_bits - current_bits))
f_oversample_rate = 500Hz * (4 * (16 - 12))
f_oversample_rate = 500Hz * (4 * 4)
f_oversample_rate = 500Hz * 16
f_oversample_rate = 8KHz