Sigma Delta ADC tasarimi

Mikro Step

Kıdemli Üye
Katılım
25 Eylül 2022
Mesajlar
6,809
Gecmis yillarda konusan cop kutulari yapmam istenmisti. Cop kutusuna cop atildiginda tesekkur ederim diyordu.

O zamanlar yuksek kapasiteli MCular, ve MCUlarin yuksek bit uzunlugunda ADC leri yoktu.
Ben de sigma Delta modulasyonu teknigini kullanan bir ADC yaparak sesi digitallestirip eproma kaydetmistim.



1744410405800.png



Simdi dusunuyorum bazi temel hatalar yapmis olmama ragmen kalitesi fena olmayan konusmalar elde etmistim.

Simdilerde hemen ele almayip rafa kaldiracagim bir projem daha var.

STM32F103C8 cipine bir iki opamp vs baglayip 12 Bitten daha buyuk bit sayisinda ADC yapmak.

Fakat cok ciddi sorun var. Ornegin 16 bit ADC yapmak istersek ve giris sinyalimiz 0..3v araliginda olursa 16 bitte her bir basamak 3/65536= 46uV gibi artis anlamina geliyor.

Yukaridaki blok semada komparatorun 46uV luk farki algilayabilmesi lazim. Bu da ustesinden gelemeyecegim kadar dusuk bir voltaj.

Peki adamlar bu isi nasil beceriyorlar? Cunku 16 bit hatta 24 Bit ADCler yapabiliyorlar.
 
1986 da, 8Bit AD-DA ile benzer bir uygulama yapmıştık.
"Dynamic Range" 42dB olduğundan, ses kalitesi "telefondan" biraz halliceydi.

Uygulamayı düşündüğünüz 24Bit, ses için biraz abartı olabilir.
Genellikle, "noise" seviyesi -60dB makül karşılandığından, 12bit AD yeterli olur kanısındayım.

Veya 16Bit çok daha tatminkar bir sonuca götürebilir

1744462203584.png
 
İlk olarak stm adc den gerçek gürültüsüz12 bit vereceğine emin olmak lazım. Tanıdığım birinden bu konuda baya küfürlü yanıt almıştım. :)
Ayrıca STM32F103C8 dinozor kalmış çipin yerine yeni modellere doğru yönelmek yararlı olur fikrimce.
Akıllı bıdık ve internetten bir araştırın derim.
 
Son düzenleme:
İlk olarak stm adc den gerçek gürültüsüz12 bit vereceğine emin olmak lazım. Tanıdığım birinden bu konuda baya küfürlü yanıt almıştım. :)
Ayrıca STM32F103C8 dinozor kalmış çipin yerine yeni modellere doğru yönelmek yararlı olur fikrimce.
Akıllı bıdık ve internetten bir araştırın derim.

Arkadasin muhtemelen verdigi voltajin tam karsiligi sayisal degeri hic kimildamaz sekilde elde etmek istiyordur. (Oyle bir dunya yok)

103C8 islerimi hakkiyla yapiyor. Bu adamin vardir bir bildigi deyip STM32F303 serisine baktim evet 103C8'e gore bayagi bir artisi var ustelik daha ucuz.
Fakat Bluepill tarzi atistirma yapabilecegim bir kit bulamadim.
401 serisine ait mini kit buldum bunun da islemcisi daha pahali.

303 serisinde bazi cipler Farnellde satistan kaldirilmis. Bu biraz kafa karistirici.

Fakat 303 48 pin mini kit bulsam hemen alip deneyecegim.
 
Bu adamin vardir bir bildigi deyip STM32F303 serisine baktim evet 103C8'e gore bayagi bir artisi var ustelik daha ucuz.
Fakat Bluepill tarzi atistirma yapabilecegim bir kit bulamadim.
401 serisine ait mini kit buldum bunun da islemcisi daha pahali.
Adam geçmişte sensörler için sertifikalı veri toplama ünitesi tasarlamıştı. O işten elde edilen tecrübelerine dayanarak yorum yapmış.
Yeni seriler için ST orijinal kitleri mevcut. Türkiye de EMPA satıyor. Biraz pahalı - 15 dolarlardan başlar ve gelişmiş büyük çipler için 100'ü aşar. Prototip için verilmeyecek para değil.
 
Son düzenleme:
24bit çözünürlükte ve genellikle SPI ile dış dünya ile konuşan adc ler var.

Önemli olan gürültü performansı. Bu ENOB ile de ifade ediliyor. Eğer çok fazla gürültü varsa, o ADC efektif olarak 16 bit bile olmayabilir. ENOB yükseldikçe de fiyat eksponansiyel artıyor, devre tasarımı da öyle.
 
Gürültü tek etken değil, diğerleri de var.
ST ADC performansın iyileştirmesi için appnot yayınlamış zamanında - "How to optimize the ADC accuracy in the STM32 MCUs".
Başlangıç için ona bakılabilir.
Ama, hazır adc'ler var.
 
Yukaridaki blok semada komparatorun 46uV luk farki algilayabilmesi lazim. Bu da ustesinden gelemeyecegim kadar dusuk bir voltaj.

Peki adamlar bu isi nasil beceriyorlar? Cunku 16 bit hatta 24 Bit ADCler yapabiliyorlar.

Gürültü tek etken değil, diğerleri de var.
ST ADC performansın iyileştirmesi için appnot yayınlamış zamanında - "How to optimize the ADC accuracy in the STM32 MCUs".
Başlangıç için ona bakılabilir.
Ama, hazır adc'ler var.
Nasıl yapıldığını öğrenmek istiyoruz.
Hazır almak nasıl yapıldığını öğretmiyor. :)
 
Nasıl yapıldığını öğrenmek istiyoruz.
Hazır almak nasıl yapıldığını öğretmiyor. :)
Hocam tabii ki isteğinizi takdir ediyorum. :)
Şimdiden bir iki bin dolar 6.5 haneli multimetre için ayarlanacak. 12 bit 4096 değere eşit, yani gerilim kontrölünde hata çeyrek(fikrimce) LSB'yi geçmemeli. 14 bit daha hassas ölçüm ister. Eğer stm32 gerilim referansı işimize yaramıyorsa bir az pahalı olan gerilim referans entegreleri de unutmayalım. Hassas dirençler de işin içine girecek. Enstrümantasyon amplifikatör (opamp) da var. Yani biraz butçe ister.

Aslında yazdığım yorum gelire yönelik yapılan projeler için. Yani fizibilite araştırması açısından aşağıda listelenen açıkları kapatmalıyız
- komponent/fiyat ekseninde ne kadar ucuz olacak,
- yapılan ADC kalibrasyon istiyor mu
- kalibrasyon otomatik yapılır mı
- manuel kalibrasyon ne kadar zaman ister ve bu sureyi kişi/saat ücretine çevirince ürün bazında maliyeti ne kadar etkiler,
- ürün satış adeti ne kadar
- ve elde ettiğimiz ek gelir arge çalışmalarını kapatacak mı
- ...
 

Forum istatistikleri

Konular
7,582
Mesajlar
126,796
Üyeler
3,070
Son üye
Fuat

Son kaynaklar

Son profil mesajları

Python Geliştirmeye eklediğim yapay zeka sunucusu, yeni başlayanlar için roket etkisi
Bir insanın zeka seviyesinin en kolay tesbiti, sorduğu sorulardır.
yapay zeka interneti yedi bitirdi, arama motoru kullanan, forumlara yazan kaldı mı ?
Freemont2.0 herbokolog Freemont2.0 wrote on herbokolog's profile.
nick iniz yakıyor
:D
az bilgili çok meraklı
Back
Top