Jump to content

    
Sign in to follow this  
Linker

Приведенный ко входу шум АЦП: практическое использование

Recommended Posts

Производители АЦП приводят в качестве основных характеристик параметр input-referred noise, т.е. шум, приведенный к входу, который представляют двумя значениями:
приведенные ко входу размах шума от пика до пика (μVpp) и  среднеквадратичное отклонение (μVrms). 
Приводится зависимость приведенного шума от коэффициента усиления, в которой шум с ростом усиления уменьшается:

image.png.c3bcc43f877c023144817018f5b9df2c.png

Но когда я снимаю реальный сигнал с закороченного внутри чипа АЦП аналогового входа то получаю обратную картину - с ростом усиления шумы увеличиваются:

image.png.dab83d7aeb9a79f9b97257d4949bc56c.png

Не могу понять, как практически получается характеристика "шум, приведенный к входу"?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
2 hours ago, ViKo said:

Нужно поделить на к-т усиления, и тогда будет как в таблице. 

Похоже на то, но зачем такие операции: не проще сразу использовать не приведенное значение, а прямое (т.е. без деления на Ку)? Должен же быть в этом какой-то смысл?

3 hours ago, Tanya said:

Шум ведь тоже усиливается... Усилитель должен работать - усиливать.

Вроде так и есть, но только шумы тут усиливаются не пропорционально Ку

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
17 минут назад, Linker сказал:

Должен же быть в этом какой-то смысл?

Вроде так и есть, но только шумы тут усиливаются не пропорционально Ку

 

Многим удобнее оперировать отношением сигнала к шуму.

И второй вопрос стал отвечен.

Share this post


Link to post
Share on other sites
1 час назад, Linker сказал:

Должен же быть в этом какой-то смысл?

В ОУ, к примеру, можно задать произвольный к-т усиления, а не известный фиксированный. И шум на выходе будет зависеть от усиления. Поэтому описывают шум, приведённый ко входу. Он неизменный.

1 час назад, Linker сказал:

Вроде так и есть, но только шумы тут усиливаются не пропорционально Ку

Потому, что шумит не только PGA. И это другое даёт шум, не зависящий от усиления, но влияющий на выходной шум. И чем больше усиление, тем больший вклад даёт шум PGA (а остальное, соответственно, даёт меньший вклад). Поэтому и наблюдается такая зависимость шума, приведённого ко входу.

Share this post


Link to post
Share on other sites
4 hours ago, ViKo said:

Потому, что шумит не только PGA. И это другое даёт шум, не зависящий от усиления, но влияющий на выходной шум. И чем больше усиление, тем больший вклад даёт шум PGA (а остальное, соответственно, даёт меньший вклад). Поэтому и наблюдается такая зависимость шума, приведённого ко входу.

Это я понимаю, что кроме шума усилителя есть еще шумы квантования, источника опорного напряжения, источника аналогово напряжения и пр. Но как производитель получает приведенный шум: измеряет или рассчитывает? Что он там учитывает? Была версия, что учитываются только шумы квантования и Ку. Если так, то можно было бы понять, какая польза от этого показателя: собираешь схему, измеряешь какой у тебя реальный приведенный шум, сравниваешь с заводским и если есть превышение, то начинаешь анализировать почему так, что шумит.
И еще: при Ку=1 должен быть показатель шумов, не учитывающий шумы усилителя?

Share this post


Link to post
Share on other sites
14.09.2021 в 11:18, Linker сказал:

Вроде так и есть, но только шумы тут усиливаются не пропорционально Ку

Так ведь это хорошо, нет? :)

14.09.2021 в 08:04, Linker сказал:

в которой шум с ростом усиления уменьшается

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, Herz said:

Так ведь это хорошо, нет? :)

Пока я не улавливаю смысла этого параметра, мне это кажется странным :).  Если речь идет о шумах квантования 24разрядного АЦП, то они меньше уровня теплового шума и поэтому, наверное, такой не пропорциональный прирост шумов при изменении Ку.   Если теперь подключить реальный источник сигнала, который конечно зашумлен, то с ростом Ку внешние шумы должны тоже усиливаться пропорционально Ку, а не уменьшаться. Хотя соотношение сигнал/шум относительно внутренних шумов наверное будет уменьшаться. Или не так?
Проще говоря, меня интересует вопрос: при измерении реального сигнала малой амплитуды будет ли выходной результат менее зашумлен при росте Ку?

Share this post


Link to post
Share on other sites
50 minutes ago, Linker said:

Проще говоря, меня интересует вопрос: при измерении реального сигнала малой амплитуды будет ли выходной результат менее зашумлен при росте Ку?

ну так шум приведённый ко входу как себя ведёт при росте Ку?

по сравнению с сигналом который и так уже ко входу приведён сам по себе.

Share this post


Link to post
Share on other sites
58 minutes ago, _pv said:

по сравнению с сигналом который и так уже ко входу приведён сам по себе.

не понял смысла фразы - входной сигнал при КЗ?

 

Share this post


Link to post
Share on other sites
16 часов назад, Linker сказал:

Проще говоря, меня интересует вопрос: при измерении реального сигнала малой амплитуды будет ли выходной результат менее зашумлен при росте Ку?

Считайте.

Есть же не только шум АЦП а ещё шум сигнала. Вот и берите входной шум складываете с шумом АЦП (корень из суммы квадратов если шум гаусов). И получившийся входной шум умножаете на коэффициент усиления. 
Само собой шум АЦП нужно брать для каждого усиления свой.

Строите табличку. Думаете :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Отношение сигнал/шум не может стать лучше после любого устройства, чем было на входе. Кроме фильтра, сужающего полосу частот.

Share this post


Link to post
Share on other sites
3 hours ago, ViKo said:

Отношение сигнал/шум не может стать лучше после любого устройства, чем было на входе. Кроме фильтра, сужающего полосу частот.

Может в АЦП вместе с увеличением Ку сужается полоса пропускания и поэтому входные шумы уменьшаются?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Join the conversation

You can post now and register later. If you have an account, sign in now to post with your account.

Guest
Reply to this topic...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Sign in to follow this