Jaka jest najwyższa precyzja osiągnięta dla ADC?

Pewnego dnia przeglądałem Digikey (prawda?) I natknąłem się na 32-bitowe ADC, były oferty z Linear, TI i Analog. Jeden wyróżniał się, AD7177 z Analog, który stwierdza w tabeli 7 na stronie 19 arkusza danych, że przy 5 próbkach na sekundę ma oszałamiającą 27,5 efektywną liczbę bitów (i szum RMS 50 nanowoltów ). Z drugiej strony jego dokładność jest znacznie gorsza, ale nadal.

To mnie zastanawia, czy stosunkowo tani, dostępny na rynku ADC może osiągnąć ENOB 27,5 bitów ...

Jaki jest najwyższy osiągnięty ENOB? Może to być jakiś super zintegrowany układ scalony, jakiś głupio drogi sprzęt laboratoryjny, wzmacniacz blokujący? Czy ktoś kiedykolwiek pobił 27,5 bitów precyzji?

[edytuj] Trochę wyjaśnienia Nie chcę kupować / budować ani w inny sposób nabywać takiego urządzenia Jestem tylko ciekawy, jaki jest obecny stan techniki, współczesne zegary atomowe osiągnęły niepewność 3x10-18 (3 kwintillionów), gdzie znajdują się nowoczesne woltomierze naukowe na skali?

Definicja z Wiki : -

Efektywna liczba bitów (ENOB) jest miarą zakresu dynamicznego przetwornika analogowo-cyfrowego (ADC) i powiązanego z nim obwodu. Rozdzielczość ADC jest określona przez liczbę bitów użytych do przedstawienia wartości analogowej, co w zasadzie daje poziomy sygnału 2 ^ N dla sygnału N-bitowego

Cytat z Atmel : -

W większości przypadków wystarczająca jest rozdzielczość 10-bitowa, ale w niektórych przypadkach wymagana jest wyższa dokładność. W celu poprawy rozdzielczości pomiaru można zastosować specjalne techniki przetwarzania sygnału. Dzięki zastosowaniu metody zwanej „nadpróbkowaniem i dziesiątkowaniem” można uzyskać wyższą rozdzielczość bez użycia zewnętrznego ADC.

Nadpróbkowanie - pobierz 4 kolejne próbki i połącz je, aby uzyskać jeszcze jeden kawałek rozdzielczości; weź dość standardowy 18-bitowy ADC i nadpróbkuj przez 256, aby uzyskać 22-bitowy ADC. Przeskaluj o kolejne 256 razy, aby uzyskać 26-bitowy ADC ...

Czy widzisz dokąd to zmierza?

Jeśli szum jest obecny i powoduje roztrząsanie sygnału, możesz sprawić, aby dowolny ADC miał jeden dodatkowy bit, uśredniając / dziesiątkując 4 próbki, więc średnio tyle, ile chcesz uzyskać wyższą rozdzielczość, ale wyraźnie cena do zapłaty jest proporcjonalnie niższa przepustowość i precyzja.

Jaki jest najwyższy osiągnięty ENOB?

Co to ma być

Przypis - sigma delta ADC robi dokładnie to, co opisałem powyżej, z tą różnicą, że znacznie lepiej radzi sobie z szumem poza pasmem, a zatem uzyskuje lepszą wydajność przy większej liczbie bitów na uśrednione (lub zdziesiątkowane) przekonwertowane próbki.

Używa tylko 1-bitowego ADC (komparatora), więc wyraźnie ta technika działa, ale nie musi używać 1-bitowego ADC. Chodzi przede wszystkim o filtrowanie szumów: -

Szum z ADC sigma delta jest stopniowo wyższy przy wyższych częstotliwościach dzięki zastosowaniu integratora na ścieżce sygnału - to zmusza hałas do niskiego poziomu przy niskich częstotliwościach, a po zdziesiątkowaniu daje to korzyść netto w rozdzielczości w porównaniu do zwykłego ADC, które zostało przesadzone i zdziesiątkowane.

$\mu\Phi_0$$\Phi_0$

Dobry do robienia pikowoltometrów i tym podobnych. Trochę drogie i niewygodne ze względu na środowisko 4K.

Texas Instruments ma ADC z 31-bitową rozdzielczością, ADS1282 , z prędkością do 4000 próbek na sekundę, w przemysłowym zakresie temperatur (-40 C + 85 C). Tylko ~ 40 $ za sztukę. 1000. Jednak trzeba naprawdę, bardzo ciężko pracować, aby zredukować analogowy szum z przodu do tego poziomu rozdzielczości, chociaż pewne przesuwające się uśrednienia mogą pomóc kosztem częstotliwości próbkowania i / lub przepustowości.