Використовуйте два канали АЦП для збільшення роздільної здатності

Мені потрібно зафіксувати форму сигналу сигналу низької амплітуди, який сидить на вершині компонента з повільною мінливою амплітудою, що змінюється більше. Я думаю про використання АЦП з двома каналами, а один із них подаватиму з низькопрохідною відфільтрованою версією сигналу, а інший - посиленою, високопрохідною відфільтрованою версією сигналу. Це збільшило б очевидну роздільну здатність мого АЦП. Я помиляюся? Чи можете ви передбачити якісь проблеми з цим?

Я забув сказати, що мені належить зафіксувати також низькочастотний компонент (алгоритму потрібно середнє значення сигналу).

Частота "високої" частоти становить від 0,01 до 10 герц. Низькочастотна складова - це в основному середнє значення сигналу, але воно може змінюватися повільно. Швидкозмінний компонент може мати амплітуду в 100 разів меншу, ніж максимальне середнє значення. Мікроконтролер, який ми будемо використовувати, має 12-бітний АЦП (я не можу цього змінити), але з багатьма каналами.

Це дуже гарна ідея. У BioTac тактильні датчики від Syntouch роблять це дуже то ж саме. Всередині них є датчик тиску, який фіксує як низькочастотну частину сигналу приблизно 50 с / с, так і високочастотні компоненти, що підсилюються і відбираються з частотою 2000 с. Це прекрасно працює.

Однак я не знаю, чи можна насправді комбінувати ці два сигнали для створення більшої роздільної здатності, тобто більше бітів. Можливо, вам вдасться виконати якусь розумну обробку сигналу, але це не буде банально.

Ще один спосіб збільшити роздільну здатність АЦП - це завищене розміщення . Якщо ви берете 16 12-бітних зразків (і якщо припустити, щонайменше один LSB шуму), то ви дійсно підвищили ефективну роздільну здатність.

Можливо, ви могли б подати в необробленій формі хвилі до 1 каналу АЦП, а потім використати ЦАП, керований мікроконтролером (або тим, що працює за вашим алгоритмом), щоб відняти низькочастотний компонент, а потім посилити залишковий сигнал до 2-го каналу АЦП. ЦАП може бути навіть дельта-сигмою ЦАП.

Я думаю, що це дасть кращі результати, ніж якщо ви використовуєте аналоговий фільтр високих частот, тому що функція передачі необробленого входу на 2-й канал буде легше характеризуватися, якщо виконати в цифровому вигляді, порівняно з невідомою (і потенційно мінливою) функцією передачі для аналог.

Але важко сказати, чи знаючи вміст частоти + інші вимоги.

Це не має великого сенсу. Оскільки ви, мабуть, дбаєте лише про високі частоти, чому б просто не подати високопрохідний відфільтрований сигнал на A / D? Ніщо в вашому описі не пояснює, чому ви хочете подивитися на сигнал низької частоти. Подача цього в електронну / цифрову дію не принесе нічого корисного.

Якщо дві частоти досить близькі між собою, так що розділити їх було б складно в апаратному забезпеченні, тоді можна поставити сигнал комп’ютера в A / D і фільтрувати цифровим способом. Однак A / D повинен мати достатню роздільну здатність для малого сигналу, маючи діапазон для великого повільного сигналу та вибірки досить швидко, щоб правильно представити швидкий сигнал. Це може бути неможливим.

Ми можемо запропонувати щось конкретніше, якщо ви дасте детальну інформацію про амплітуду і частотний діапазон двох сигналів, а також яке дозвіл або співвідношення сигнал / шум потрібно для вимірювання швидкого сигналу.

Використовуйте пару налагоджених смугових фільтрів з фіксованим посиленням, щоб відповідати центральній частоті кожного з двох компонентних сигналів. Подайте кожен відокремлений сигнал на власний АЦП. Вуала ... Робота виконана.