FAQ: Какая частота преобразования АЦП нужна для решения моей задачи?

Нередко при обращении в техподдержку “Л Кард” пользователь не знает, как оценить необходимую ему частоту преобразования АЦП. Завышенные требования по частоте преобразования необоснованно сужают круг поиска АЦП и не приводят к оптимальному выбору, в то время как в большинстве случаев возможно применить простые критерии оценки необходимой минимальной частоты преобразования. Рассмотрим далее эти простые критерии.

  1. Если известна верхняя полоса частот полезного сигнала Fв, то минимальная  частота преобразования АЦП Fпр может быть выбрана Fпр=2*Fв, согласно теореме Котельникова. Известно, что полезная составляющая сигнала от любого реального физического процесса имеет ограниченную верхнюю частоту спектра Fв.
  2. Если известна максимальная скорость нарастания напряжения сигнала dU/dt [В/c] и амплитудное значение напряжения сигнала Um, то минимальная  частота преобразования АЦП Fпр может быть выбрана по критерию Fпр= (dU/dt) / (π*Um), где π=3,14. Известно, что скорость нарастания сигнала от любого реального физического процесса всегда ограничена.
  3. Если известно требуемое разрешение по времени t (импульс минимальной длительности t, который должен быть различим), то минимальная  частота преобразования АЦП Fпр может быть выбрана по критерию Fпр = 1 / t.
  4. Если измеряемый сигнал – периодичный с известной частотой Fc и, при этом, заранее известно, что для измерения сигнала будет использован алгоритм ЦОС во временной области, который требует N отсчётов на период сигнала для получения определённой точности измерения. Тогда минимально необходимая частота преобразования АЦП выбирается:  Fпр = N*Fc. (Например, если известно заранее, что для непосредственного вычисления среднеквадратического значения c относительной погрешностью 0,1% понадобится 50 точек на период сигнала. Подобную оценку может дать, например, математическая модель, в которой учитывается ожидаемое соотношение сигнал/шум и количество точек на период дискретизации.)

Примечания:

  1. Везде в вышеприведённых формулах время выражено в секундах, частота – в герцах, а напряжение – в вольтах.
  2. В оценках выше предполагается, что АЦП имеет верхнюю частоту полосы частот пропускания не менее, чем половина от частоты преобразования АЦП.

 


По вопросам качества аналогово-цифрового преобразования также читайте статьи:

 

 

 

Перейти к другим статьям FAQ       Cтатья создана:14.09.2014
Последняя редакция:10.03.2019

Контакты

Адрес: 117105, Москва, Варшавское шоссе, д. 5, корп. 4, стр. 2

Многоканальный телефон:
+7 (495) 785-95-25
Факс: +7 (495) 785-95-14

Отдел продаж: sale@lcard.ru
Техническая поддержка: support@lcard.ru

Время работы: с 9-00 до 19-00 мск

L-CARD в проектах