Menggunakan kebisingan pengambilan sampel strategis untuk meningkatkan resolusi pengambilan sampel

Dec 03 2020

Dithering digunakan untuk menambahkan resolusi virtual ke ADC oversampling, dan misalnya diskusi ini melibatkan beberapa matematika yang terlibat, dan kriteria.

Ambil contoh Arduino dengan 10 bit sampling. Unit yang dimiliki adalah kemampuan untuk mengatur pin digital ke nilai acak, atau keluaran PWM ke nilai acak. Ia juga memiliki kemampuan untuk menentukan Vref berbeda untuk konversi ADC. Akankah rangkaian sederhana yang menggerakkan Vref dengan sinyal digital acak yang disaring antara 5V dan 1 LSB di bawah 5V menjadi solusi yang baik untuk dithering berbiaya rendah?

Pikirannya adalah jika Vref diubah, maka manfaat oversampling akan tersedia di semua saluran, tidak hanya satu per satu. Saya dapat melihat akan ada pembacaan berlebih dari tegangan mentah 0,5 LSB yang harus dikoreksi tetapi ini adalah operasi sederhana.

(Saya akan menambahkan skema tetapi plugin tampaknya tidak berfungsi saat ini)

Jawaban

6 ChrisStratton Dec 03 2020 at 01:01

Mengubah Vref akan menjadi penskalaan multiplikatif , itu tidak benar-benar akan berguna di seluruh rentang input dalam nilai berjalan melintasi ambang kode sebagian kecil dari waktu seperti yang dilakukan upaya dithering.

Untuk dithering Anda menginginkan noise aditif , bukan distorsi multiplikasi yang secara fungsional mendapatkan variasi .

Misalnya, Anda ingin menambahkan berbagai pecahan LSB sehingga terkadang Anda menekan yang lebih tinggi dari dua kode terdekat dan terkadang lebih rendah, dan kemudian jika Anda menganalisis tingkat perbandingan keduanya dan menganggap kebisingan Anda acak, seiring waktu Anda dapat melakukannya hitung nilai antara yang lebih tepat menjadi pecahan dari LSB.

Sebaliknya, dithering oleh variasi penguatan hanya akan benar-benar berfungsi untuk sejumlah kecil input, di bagian atas rentang input yang diizinkan, lebih rendah dalam rentang input, efeknya akan berkurang secara proporsional.

2 Justme Dec 03 2020 at 01:09

Tidak, meskipun dapat bekerja pada DC, kapasitor akan memotong keluaran PWM secara langsung. Namun Atmel / Microchip memiliki catatan aplikasi AVR121 yang menjelaskan penggunaan dither.