Frage zu Delta/Sigma-ADC

[Datenkonverda (Gast)]

Gegeben sei ein ADC ala MCP 3421, also einer mit eingebautem PGA (hier 
1, 2, 4 und 8 als mögliche Gains).

Ist es realistisch Mithilfe des PGA die Auflösung bei kleinem 
Skalenausschlag zu vervielfachen?
Obiger ADC hat eine Auflösung von 2^18 Counts auf -2 bis +2 V (jaja, 
.048 V)
D.h. bei Gain=1 ist 1 Count = 15.625 µV.
Ist nun der Messwert kleiner als ~65000 könnte man den PGA auf Gain=2 
stellen und somit eine Auflösung von ~7.8 µV erhalten.
Analog dazu bei <32000 Gain=4 => ~4 µV Auflösung und <16000 Gain=8 => ~2 
µV Auflösung.

Nur... klappt das in der Praxis?

[Hannes (Gast)]

Natürlich klappt das.

Ob Du aber wirklich 18 Bit nutzen kannst, ist fraglich.

Saubere gefilterte DC-Versorgung und ordentliche Masseführung sind 
Pflicht.

Ich würde nicht mehr als 16 Bit als realistisch annehmen.

[René B. (reneb)]

Da du den kompletten Messbereich des ADC umschaltest, könnte das 
klappen.
Aber:
- Für ordentliche 18 Bit innerhalb des neuen Messbereiches müsste deine
  Verstärkung rauscharm sein und darf keinen großen Offsetfehler 
mitbringen.
- Du musst elektronisch und/oder diskret Tiefpassfiltern
- Der µC sollte für die Dauer der Wandlung seine Peripherie und
  interne Störquellen ausschalten
  (nennt sich low-noise power mode o.ä.)
- Das Signal kommt ordentlich am ADC-Pin an und wurde nicht schon auf 
dem
  Weg dorthin unnötig beeinflusst.

Im Audiobereich sind "echte" 24Bits mit sehr viel Aufwand möglich und
heuteauch nicht mehr ungewöhnlich. Tischmultimeter mit ordentlichen
16Bit sind auch problemlos zu kriegen. Da halte ich 18Bit bei sauberer
Vorarbeit und bei geringer effektiver Abtastrate (also nach ordentlichem
Oversampling und Tiefpassfiltern) für mehr als realistisch möglich.

Allerdings sollte dir auch das Datenblatt des Herstellers mehr Auskunft
geben können. So haben die Atmegas bei hoher Abtastrate von vornherein
das Problem, dass man die letzten zwei LSBs vergessen kann. Und die
können nur 10Bit und kommen bei mehreren Kiloherz nur noch auf
ordentliche 8Bit.

Die meisten neuen Controller mit 12Bit Wandler schaffen es problemlos
auf 1MHz Samplerate ohne LSB-Verlust. Bei denen ist mit ordentlich
Oversampling auf Wechselspannungssignale sogar eine effektive
14..15Bit Wandlung drin.
Allerdings nicht mit der Oversamplingrate aus den Lehrbüchern unter
idealen Bedingungen, sondern schon deutlich mehr!

[Datenkonverda (Gast)]

der mcp3421 kalibriert seinen offset und gainfehler vor jeder messung 
selbst... da der auch nur 3 SPS bei 18 bit schafft klingt das schon 
schwer so als würde der da selber irgendwas filtern.

tiefpaß, gut merke ich mir.

der adc kriegt einfach seine eigene stromversorgung würde ich sagn