2024-06-26 使用多個低解析ADC提升精確度的方法

以下是使用多個低解析ADC提升精確度的方法:
1, 並聯多個ADC:
- 將多個ADC並聯在同一個輸入信號上,每個ADC都會獨立採樣並轉換。
- 將這些ADC的輸出組合起來,並取平均值或中值。這可以降低隨機噪聲,提高整體精度。
2, 時間交錯採樣:
- 使用多個ADC,每個ADC以不同的時間採樣同一輸入信號。
- 將這些時間錯開的採樣值組合起來,可以提高有效採樣率,降低採樣時間和溫度漂移的影響。
3, 量化誤差校正:
- 通過建立校正表或函數,可以補償每個ADC的量化誤差。
- 利用統計分析或機器學習方法,尋找並建立ADC的非線性誤差模型,進行精確補償。
4, 差分信號處理:
- 使用兩個ADC同時處理信號的正、負兩路。
- 計算正負路信號的差值,可以有效抑制共模噪聲,提高共模抑制比。
5, 頻域合成:
- 分別使用多個ADC採樣不同頻段的信號。
- 在頻域對這些採樣值進行加權疊加,合成出更高解析度的最終結果。
通過合理利用多個低成本ADC,結合以上技術,可以顯著提升整體系統的採樣精度和動態範圍。關鍵在於充分利用ADC之間的獨立性,消除不同ADC的誤差,實現優於單一高精度ADC的性能。

如果在多ADC系統中加入DAC

如果在多ADC系統中加入DAC (數模轉換器),可以進一步提高整體系統的精確度和性能。以下是一些建議:
1, 多DAC校正:
- 為每個ADC配備一個專用的DAC,用於校正和補償其量化誤差。
- 建立ADC-DAC配對的誤差模型,利用DAC輸出精確的校正信號,抵消ADC的非線性誤差。
2, 差分輸出:
- 使用一對差分DAC,輸出正負兩路信號。
- 與前述的差分信號處理相結合,可以大幅提高共模噪聲抑制能力。
3, 多DAC合成:
- 將多個DAC的輸出加權疊加,合成出更高解析度的模擬信號。
- 這種方法可以擴展ADC的有效位數,提升系統的動態範圍。
4, DAC線性化:
- 利用多個DAC輸出的組合,可以進一步線性化整體DAC特性。
- 通過統計或機器學習方法建立DAC線性補償模型,補償其本身的非線性誤差。
5, 反饋校正:
- 採用ADC-DAC反饋回路,可以實現閉環校正。
- 利用DAC輸出信號反饋到ADC輸入,有效抑制系統中的各種誤差。
綜上所述,在多ADC系統中加入DAC可以進一步發揮協同效應,實現更高的採樣精度和動態範圍。關鍵在於充分利用ADC-DAC組合,消除各自的誤差,構建出性能優異的資料採集系統。