ใช้สองช่องทาง ADC เพื่อเพิ่มความละเอียด

ฉันต้องการบันทึกรูปคลื่นของสัญญาณแอมพลิจูดต่ำที่อยู่ด้านบนของส่วนประกอบแอมพลิจูดที่มีความหลากหลายและช้า ฉันกำลังคิดถึงการใช้ ADC ที่มีสองช่องสัญญาณและป้อนข้อมูลหนึ่งในนั้นด้วยสัญญาณกรองรุ่น low-pass และอีกอันหนึ่งที่มีสัญญาณกรองรุ่นสูงที่ผ่านการกรอง นั่นจะเพิ่มความละเอียดที่ชัดเจนของ ADC ของฉัน ฉันผิดหรือเปล่า? คุณสามารถมองเห็นปัญหาที่เกิดขึ้นกับสิ่งนี้ได้ไหม?

ฉันลืมที่จะบอกว่าฉันต้องจับองค์ประกอบความถี่ต่ำเช่นกัน (อัลกอริทึมต้องการค่าเฉลี่ยของสัญญาณ)

คอมโพเนนต์ความถี่สูง "เริ่มต้นจาก 0.01 เฮิร์ตซ์ถึง 10 เฮิร์ตซ์ ส่วนประกอบความถี่ต่ำส่วนใหญ่เป็นค่าเฉลี่ยของสัญญาณ แต่อาจเปลี่ยนแปลงได้ช้า องค์ประกอบที่เปลี่ยนแปลงเร็วกว่าอาจมีแอมพลิจูดน้อยกว่าค่าเฉลี่ยสูงสุด 100 เท่า ไมโครคอนโทรลเลอร์ที่เราจะใช้มี ADC ขนาด 12 บิต (ฉันไม่สามารถเปลี่ยนได้) แต่มีหลายช่องทาง

นี่เป็นความคิดที่ดีมาก BioTacเซ็นเซอร์สัมผัสจาก Syntouch ทำเช่นนี้สิ่งที่เหมือนกันมาก พวกมันมีเซ็นเซอร์ความดันอยู่ข้างในซึ่งจับทั้งส่วนความถี่ต่ำของสัญญาณที่ประมาณ 50 sps และส่วนประกอบความถี่สูงขยายและตัวอย่างที่ 2000 sps มันใช้งานได้อย่างสวยงาม

อย่างไรก็ตามฉันไม่ทราบว่าคุณสามารถรวมสัญญาณทั้งสองนี้เพื่อสร้างความละเอียดที่สูงขึ้นหรือไม่ IE บิตเพิ่มเติม คุณอาจจะสามารถประมวลผลสัญญาณที่ฉลาดได้บ้าง แต่มันก็ไม่สำคัญ

วิธีที่จะเพิ่มความละเอียด ADC ก็คือโดยoversampling หากคุณใช้ตัวอย่าง 12 บิตแบบ 16 บิต (และสมมติว่ามีเสียงรบกวนอย่างน้อยหนึ่ง LSB) คุณจะได้เพิ่มความละเอียดที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น

บางทีคุณอาจป้อนข้อมูลในรูปคลื่นสดให้กับ 1 ADC channel จากนั้นใช้ DAC ที่ควบคุมโดยไมโครคอนโทรลเลอร์ของคุณ (หรืออะไรก็ตามที่ใช้อัลกอริทึมของคุณ) เพื่อลบส่วนประกอบความถี่ต่ำออกแล้วขยายสัญญาณที่เหลือไปยังช่อง ADC ที่สอง DAC อาจเป็นเดลต้าซิกมาก็ได้

ฉันคิดว่าสิ่งนี้จะให้ผลลัพธ์ที่ดีกว่าคุณถ้าคุณใช้ตัวกรองสัญญาณความถี่สูงแบบอะนาล็อกเพราะฟังก์ชั่นการถ่ายโอนข้อมูลดิบไปยังช่องที่ 2 จะมีลักษณะที่ง่ายขึ้นหากทำแบบดิจิทัลเทียบกับฟังก์ชั่นการถ่ายโอน อนาล็อก.

แต่มันก็ยากที่จะบอกว่าไม่มีความรู้เกี่ยวกับเนื้อหาความถี่และข้อกำหนดอื่น ๆ

มันไม่สมเหตุสมผลเลย เนื่องจากคุณสนใจเฉพาะความถี่สูงทำไมไม่นำเสนอสัญญาณกรองความถี่สูงผ่านไปยัง A / D ไม่มีคำอธิบายใดอธิบายถึงสาเหตุที่คุณต้องการดูสัญญาณความถี่ต่ำ การป้อนอาหารเข้าไปใน A / D จะไม่ทำสิ่งที่มีประโยชน์

หากความถี่ทั้งสองอยู่ใกล้กันมากพอที่การแยกมันจะเป็นเรื่องยากในฮาร์ดแวร์จากนั้นสามารถใส่สัญญาณของไซต์คอมโพสิตลงใน A / D และกรองแบบดิจิทัล อย่างไรก็ตาม A / D จะต้องมีความละเอียดเพียงพอสำหรับสัญญาณขนาดเล็กในขณะที่มีช่วงสำหรับสัญญาณช้าขนาดใหญ่และตัวอย่างเร็วพอที่จะแสดงสัญญาณอย่างรวดเร็ว สิ่งนี้อาจเป็นไปไม่ได้

เราอาจแนะนำสิ่งที่เป็นรูปธรรมมากขึ้นถ้าคุณให้รายละเอียดเกี่ยวกับช่วงความกว้างและความถี่ของสัญญาณทั้งสองและความละเอียดหรืออัตราส่วนสัญญาณต่อเสียงรบกวนที่คุณต้องใช้ในการวัดสัญญาณที่รวดเร็วด้วย

ใช้ตัวกรองสัญญาณรัดอัตราขยายคงที่สองสามตัวที่ปรับให้ตรงกับความถี่กลางของสัญญาณองค์ประกอบทั้งสอง ฟีดแต่ละสัญญาณที่แยกกันไปยัง ADC ของตัวเอง Voila ... งานเสร็จแล้ว