Utilisation du bruit d'échantillonnage stratégique pour augmenter la résolution d'échantillonnage

Dec 03 2020

Le tramage est utilisé pour ajouter une résolution virtuelle à un ADC de suréchantillonnage, et par exemple cette discussion implique certains des calculs impliqués et les critères.

Prenez par exemple un Arduino avec échantillonnage 10 bits. L'unité a la possibilité de définir une broche numérique sur une valeur aléatoire ou une sortie PWM sur une valeur aléatoire. Il a également la possibilité de définir un Vref différent pour les conversions ADC. Un simple circuit qui piloterait le Vref avec un signal numérique aléatoire filtré entre 5V et 1 LSB en dessous de 5V serait-il une bonne solution pour le dithering à faible coût?

L'idée est que si le Vref était modifié, alors l'avantage du suréchantillonnage serait disponible sur tous les canaux, pas seulement un à la fois. Je peux voir qu'il y aura une sur-lecture de la tension brute de 0,5 LSB à corriger, mais c'est une opération simple.

(J'ajouterais un schéma mais le plugin semble ne pas fonctionner actuellement)

Réponses

6 ChrisStratton Dec 03 2020 at 01:01

Modifier Vref serait une mise à l'échelle multiplicative , ce qui ne sera pas vraiment utile sur toute la gamme d'entrées dans les valeurs de marche à travers les seuils de code une fraction statistique du temps comme le dithering tente de le faire.

Pour le tramage, vous voulez un bruit additif , pas une distorsion multiplicative qui est fonctionnellement une variation de gain .

Par exemple, vous souhaitez ajouter diverses fractions d'un LSB de sorte que parfois vous atteignez le plus élevé des deux codes les plus proches et parfois le plus bas, puis si vous analysez le taux comparatif des deux et supposez que votre bruit est aléatoire, vous pouvez avec le temps calculer une valeur intermédiaire plus précise à une fraction de LSB.

En revanche, le dithering par variation de gain ne fonctionnerait vraiment utilement que pour une petite plage d'entrées, dans la partie supérieure de la plage d'entrée autorisée, plus bas dans la plage d'entrée, l'effet serait proportionnellement réduit.

2 Justme Dec 03 2020 at 01:09

Non, bien que cela puisse fonctionner sur DC, les condensateurs shunteraient directement la sortie PWM. Cependant Atmel / Microchip a une note d'application AVR121 qui explique l'utilisation du tramage.