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選擇合適的 ADC 以最大限度地減少顯示閃爍

2512982 2022-11-25 | pdf | 194.86KB | 次下載 | 免費(fèi)

資料介紹

設(shè)計(jì)人員需要最大限度地減少顯示數(shù)字中的閃爍，尤其是對(duì)于用戶期望穩(wěn)定、無閃爍讀數(shù)的醫(yī)療和儀器應(yīng)用。由于顯示閃爍的主要來源是來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的噪聲，設(shè)計(jì)人員需要謹(jǐn)慎選擇該組件。設(shè)計(jì)人員需要最大限度地減少顯示數(shù)字中的閃爍，尤其是對(duì)于用戶期望穩(wěn)定、無閃爍讀數(shù)的醫(yī)療和儀器應(yīng)用。由于顯示閃爍的主要來源是來自模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 的噪聲，設(shè)計(jì)人員需要謹(jǐn)慎選擇該組件。通過選擇太多 delta-sigma ADC 無噪聲位進(jìn)行過度設(shè)計(jì)將不必要地增加組件成本和功率。或者，無噪聲位太少的設(shè)計(jì)不足會(huì)產(chǎn)生不可接受的顯示閃爍。通過選擇太多 delta-sigma ADC 無噪聲位進(jìn)行過度設(shè)計(jì)將不必要地增加組件成本和功率。或者，無噪聲位太少的設(shè)計(jì)不足會(huì)產(chǎn)生不可接受的顯示閃爍。本文簡要討論如何使用波峰因數(shù)理論來確定合適的轉(zhuǎn)換器。它將提供一個(gè)示例，并使用一個(gè)公式來準(zhǔn)確估計(jì)可用位數(shù)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的閃爍級(jí)別。本文簡要討論如何使用波峰因數(shù)理論來確定合適的轉(zhuǎn)換器。它將提供一個(gè)示例，并使用一個(gè)公式來準(zhǔn)確估計(jì)可用位數(shù)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)的閃爍級(jí)別。隨機(jī)轉(zhuǎn)換器噪聲隨機(jī)轉(zhuǎn)換器噪聲自然界中的一切都顯示出某種噪音。一棵活橡樹有數(shù)百萬片葉子，它們大體相同，但細(xì)節(jié)不同。人們可以將葉子圖案的變化描述為噪聲。由于噪聲的存在，物理量的每一次測量都是不確定的，但有一個(gè)預(yù)期的一般模式。高爾頓盒說明了這種現(xiàn)象（圖 1）。自然界中的一切都顯示出某種噪音。一棵活橡樹有數(shù)百萬片葉子，它們大體相同，但細(xì)節(jié)不同。人們可以將葉子圖案的變化描述為噪聲。由于噪聲的存在，物理量的每一次測量都是不確定的，但有一個(gè)預(yù)期的一般模式。高爾頓盒說明了這種現(xiàn)象（圖 1）。圖 1：許多球分別落入高爾頓箱，在箱底形成正態(tài)分布或高斯分布。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 1：許多球分別落入高爾頓箱，在箱底形成正態(tài)分布或高斯分布。（圖片來源：Digi-Key Electronics）落在高爾頓盒子頂部的球有 50-50 的機(jī)會(huì)彈到右邊或左邊。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是在幾個(gè)球落到盒子底部的最終位置時(shí)得出的。不可能確定任何一個(gè)特定球的靜止位置，但是，隨著時(shí)間的推移，多個(gè)球會(huì)產(chǎn)生明顯的正態(tài)分布。落在高爾頓盒子頂部的球有 50-50 的機(jī)會(huì)彈到右邊或左邊。這些統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)是在幾個(gè)球落到盒子底部的最終位置時(shí)得出的。不可能確定任何一個(gè)特定球的靜止位置，但是，隨著時(shí)間的推移，多個(gè)球會(huì)產(chǎn)生明顯的正態(tài)分布。ADC 在生成輸出數(shù)字樣本時(shí)也存在一定程度的不確定性。這種不確定性反映了轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部硅噪聲。盡管噪聲看起來像是一個(gè)完全隨機(jī)的事件，但正態(tài)分布模式描述了該事件隨時(shí)間的變化（圖 2）。ADC 在生成輸出數(shù)字樣本時(shí)也存在一定程度的不確定性。這種不確定性反映了轉(zhuǎn)換器的內(nèi)部硅噪聲。盡管噪聲看起來像是一個(gè)完全隨機(jī)的事件，但正態(tài)分布模式描述了該事件隨時(shí)間的變化（圖 2）。圖 2：ADC 的輸出 (a) 隨著時(shí)間的推移具有單一輸入電壓，顯示噪聲受正態(tài)分布或高斯分布 (b) 限制。（圖片來源：Digi-Key Electronics）圖 2：ADC 的輸出 (a) 隨著時(shí)間的推移具有單一輸入電壓，顯示噪聲受正態(tài)分布或高斯分布 (b) 限制。