Jeg har en Atmel SAM4S MCU med en 12-bit intern ADC. Jeg vil gerne opnå 16-bit opløsning ved en samplingsfrekvens på 500 Hz. Indgangen til ADC er ret lavfrekvent (ca. 20 Hz maks. Frekvensindhold) og lav støj (mindre end en 12-bit LSB RMS).
Hvordan kan jeg opnå 16-bit opløsning med dette processorens ADC?
Du kan øge den effektive opløsning ved forsætligt at oversampling af indgangssignalet. Her er en kort opsummering af ideen fra en applikationsnotat om emnet fra Atmel:
Teorien bag 'Oversampling og decimering' er ret kompleks, men det er ret let at bruge metoden. Teknikken kræver en større mængde prøver. Disse ekstra prøver kan opnås ved at oversamplere signalet. For hver ekstra bit opløsning, n, skal signalet oversamples fire gange. Hvilken frekvens der skal indsamles indgangssignalet med, gives ved ligning 3-1. For at få den bedst mulige repræsentation af et analogt indgangssignal er det nødvendigt at overprøve signalet så meget, fordi en større mængde prøver vil give en bedre repræsentation af indgangssignalet, når det gennemsnit beregnes.
Den fulde ansøgningsnote kan fås her: http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf.
I dit specifikke tilfælde skal du prøve ved ca. 8 KHz for at få svarende til 16 bits opløsning ud af din 12-bit ADC.
Sådan kom jeg frem til dette nummer:
f_oversample_rate = f_current_sample_rate * (4 * (ønsket_bits - aktuelle_bits)) f_oversample_rate = 500Hz * (4 * (16 - 12)) f_oversample_rate = 500Hz * (4 * 4) f_oversample_rate = 500Hz * 16f_oversample_rate = 8KHz