¿Dónde encontrar las características de CA del ADC de un MCU de Microchip?

Estoy tratando de calcular los bits ENOB de mi ADC PIC18F26K22, el problema es que solo puedo encontrar las especificaciones de error de CC, a saber, error de ganancia, error de compensación, error lineal integral, etc.

Pero estoy buscando especificaciones de CA, como SNR, ENOB o distorsión armónica total. Traté de encontrar en varios dispositivos de la familia PIC18 e incluso en las hojas de datos de Pic32 y todos muestran el mismo tipo de características de CC. La tabla típica que encontré es como en la figura de abajo. ¿Este tipo de ADC es tan malo para AC que ni siquiera se molestan en enumerar sus características?

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Sí, el microcontrolador ADC no tiene un ancho de banda terriblemente alto. Todo lo que puede hacer el ADC es tomar muestras individuales y luego depende de usted interpretarlas. Por ejemplo, si está buscando un valor RMS, tendría que capturar el pico y luego dividirlo por el radical 2. Para CA, es mejor usar un ADC externo (tal vez RMS) y luego hablar con el microcontrolador.
No creo haber visto nunca tales parámetros en el ADC de un procesador integrado. Por lo general, son tan ruidosos que para señales de movimiento lento se realizan múltiples muestras (ya sea en HW o SW) para mejorar la precisión/número de bits significativos. Creo que Microchip se ha dedicado a publicar especificaciones de procesadores individuales más breves. Luego, coloque información detallada sobre funciones como el ADC en documentos separados destinados a ser utilizados para una familia de procesadores. Podría intentar buscar con eso en mente.
En general, si está buscando ese tipo de especificación (THD, etc.), no estará nada contento con el ADC interno. El límite inferior del ruido es obviamente el ruido de cuantificación, el ruido real será mayor.

Respuestas (3)

Las especificaciones que muestre se cumplirán en el rango válido de tiempo de muestreo y velocidad de reloj de conversión. Puede mirar esas especificaciones para encontrar la velocidad máxima a la que se puede ejecutar el A/D. Esa es la frecuencia superior, si hace todo lo demás correctamente, en la que los errores no excederán lo que muestra.

Dicho de otra manera, están especificando cada muestra como un evento independiente. Depende de usted cómo unirlos, dentro de los límites de la impedancia de la señal, el tiempo de adquisición y el período del reloj de conversión.

Todos los microcontroladores tienen cientos de milivoltios de rebote/anillo/picos de GND y VDD a medida que se producen los buses y los pestillos y las recuperaciones de memoria. El riel "gnd" también es el sustrato sobre el cual se construyen todos los FET y se construyen los capacitores (que necesita el ADC).

Los fabricantes de microcontroladores a menudo asignan AGND y AVDD separados (ubicados uno al lado del otro, para obtener la inductancia más baja y, por lo tanto, el mejor control de AGND y AVDD en el chip).

Un par de cosas que puede probar: 1) coloque 0.1uF SurfaceMount entre VREF+ y VREF- 2) coloque un filtro de paso bajo diferencial (R+C) en los pines Vin- y Vin+ del ADC; necesitas 2 resistencias y 3 condensadores. Las resistencias entran en las rutas de la señal; las tapas van (a) entre Vin+ y Vin- justo en el ADC, después de las resistencias; (b) entre Vin+ y AGND; (c) entre Vin- y AGND. 3) apague el ADC mientras digitaliza la entrada de CA, colocando las muestras a través de DMA

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Para el rendimiento de CA, la fluctuación de muestreo es un gran problema. Obtener menos de 1 nanosegundo de fluctuación, dada la multiplicación del reloj en el chip, es dudoso. Si está tomando muestras en un DMA, la lógica de DMA está disparando DVDD/DGND a medida que los flip-flops aceptan la última palabra de ADC y no hay tiempo de silencio.

Considere amortiguar los capacitores de derivación del VDD, para que el VDD no suene y suene. [Los ingenieros de evaluación de silicio del fabricante de circuitos integrados pueden tener PCB/lossyCaps favoritos, pero no lo documenten.] Haga esto para DVDD y para AVDD. Con 10 nF y 10 nH (marco de plomo + PCB + tapa) y Fring de 16 MHz, necesita Rdamp de sqrt (L/C) = 1,0 ohmios. Experimento

Algunas MCU + ADC cumplen con las especificaciones de ADC... si el reloj de la MCU se ralentiza, por lo que hay 100 nS o 200 nS de tiempo de silencio para que el VDD/VREF/rebote del sustrato desaparezca antes de la búsqueda binaria comparador analógico toma una decisión. Se integró un ADC Burr Brown de 24 bits con una MCU nominal de 33 MHz; la hoja de datos, leída detenidamente, advertía que el ADC de 24 bits era solo de 24 bits si el reloj se reducía a 8 MHz, lo que permitía 125 nanosegundos de tiempo de silencio.

Por cierto, es su tarea asegurarse de que VREF se asiente rápidamente.

Puede encontrar parte de la información de esto; Especificaciones de rendimiento A/D de Microchip

Esto no es lo que estoy buscando. Esta nota de aplicación describe los diferentes parámetros de error. Pero estoy buscando su valor real, que depende de cada tipo de módulo ADC. No obstante, gracias por intentar ayudar.