Mam MCU Atmel SAM4S z 12-bitowym wewnętrznym ADC. Chciałbym osiągnąć 16-bitową rozdzielczość przy częstotliwości próbkowania 500 Hz. Wejście do ADC to dość niska częstotliwość (maks. Częstotliwość około 20 Hz) i niski szum (mniej niż jeden 12-bitowy RMS lsb).
Jak mogę uzyskać 16-bitową rozdzielczość z ADC tego procesora?
Możesz zwiększyć efektywną rozdzielczość, celowo nadpróbkując sygnał wejściowy. Oto krótkie podsumowanie pomysłu z noty aplikacyjnej na temat dostarczonej przez Atmel:
Teoria „nadpróbkowania i dziesiątkowania” jest raczej złożona, ale stosowanie tej metody jest dość łatwe. Technika wymaga większej ilości próbek. Te dodatkowe próbki można uzyskać przez nadpróbkowanie sygnału. Dla każdego dodatkowego bitu rozdzielczości n sygnał musi zostać czterokrotnie nadpróbkowany. Jaką częstotliwość próbkować sygnał wejściowy podano w równaniu 3-1. Aby uzyskać najlepszą możliwą reprezentację analogowego sygnału wejściowego, konieczne jest nadmierne próbkowanie sygnału, ponieważ większa ilość próbek zapewni lepszą reprezentację sygnału wejściowego, po uśrednieniu.
Pełną notę aplikacyjną można uzyskać tutaj: http://www.atmel.com/images/doc8003.pdf .
W konkretnym przypadku trzeba próbkować z częstotliwością około 8 KHz, aby uzyskać równowartość 16 bitów rozdzielczości z 12-bitowego ADC.
Oto jak doszedłem do tego numeru:
f_oversample_rate = f_current_sample_rate * (4 * (desired_bits - current_bits))
f_oversample_rate = 500Hz * (4 * (16 - 12))
f_oversample_rate = 500Hz * (4 * 4)
f_oversample_rate = 500Hz * 16
f_oversample_rate = 8KHz