电源纹波对AD采样的影响

只看该作者 · 2012-12-28 15:04

求助坛里各位大侠，
电源的纹波对AD采样的影响究竟有多大？小弟现在有个项目，用的MCU片内ADC，12位，要求采样交流小信号。问题来了，以前做直流采样的时候多是取多个值平均来平衡电源纹波的影响，现在采样市电50HZ信号（经互感器变比），这一块好像不能取平均吧，求教各位大侠。
电源纹波是如何影响AD精度的呢，比如说我3.3基准电源，纹波30mV,12位AD的话那么1个LSB就是3.3/4096=0.8mV,那么最大误差是把30除以0.8吗？这么大的怎么可以接受，相当于AD丢掉好多位了，求解！谢谢各位了！

1万 · 2012-12-28 15:10

互感器出来，差分信号送放大器看信号幅值，要放大的放大，出来就是直流送AD啊，基准电源纹波要搞小点

只看该作者 · 2012-12-28 15:25

jjjyufan 发表于 2012-12-28 15:10
互感器出来，差分信号送放大器看信号幅值，要放大的放大，出来就是直流送AD啊，基准电源纹波要搞小点 ...

谢谢斑竹您的回答，
目前电路基本是按您说那样做的哈，差分信号送放大器，放大器出来的信号是有偏置的，动态范围在0.几V到2.几V50Hz变动
其实我就是想知道，对于这种有频率变化的信号，是不是不能取多值平均去减弱电源纹波的影响啊（理想情况AD采样速率比信号频率大得多的情况下可以），如果不能，那对于这种情况，该如何处置，要不然AD取出来的波形毛毛的啊，难受

只看该作者 · 2012-12-28 15:52

这个看你电源纹波的频率和AD的采样频率才能知道简单的平均能不能有效果了，估计作用很小。

只看该作者 · 2012-12-28 16:00

nqyijian 发表于 2012-12-28 15:52
这个看你电源纹波的频率和AD的采样频率才能知道简单的平均能不能有效果了，估计作用很小。 ...

是的，这个问题我们也想到了，根据乃奎斯特，采样频率也得至少比纹波频率大两倍才行。
请问您有没有好办法，对于这种需求，源信号是50HZ正弦的，一个周期采样128点，多点平均即使可行也是有些难的，速度跟不上

只看该作者 · 2012-12-28 16:05

本帖最后由 nqyijian 于 2012-12-28 16:09 编辑

看错了，是用的片内AD。AD的精度和你的AD参考源精度有很大关系。如果单片机AD使用片内的参考电压，它肯定做过处理，误差不会那么大。

2万 · 2012-12-28 16:40

伪命题，从原则上来讲：

其它参数没有因为VCC波动产生极大变化的情况下，ADC的转换结果主要和输入信号、参考电源关联较大，当然，如果你使用了VCC和GND做为参考源，则影响自然就会比较大了，但具体某个时刻的影响则应该根据信号和参考源的频域做瞬态分析才对。

只看该作者 · 2012-12-28 16:55

貌似用片内基准，一般情况下就是MCU工作电压吧。也有单片机内部基准有2.5V 1.5v的

只看该作者 · 2012-12-28 16:55

貌似用片内基准，一般情况下就是MCU工作电压吧。也有单片机内部基准有2.5V 1.5v的

1万 · 2012-12-28 17:53

'以前做直流采样的时候多是取多个值平均来平衡电源纹波的影响'，现在还是可以这样的,各采样点与电源纹波同步即可.

只看该作者 · 2012-12-28 22:00

shalixi 发表于 2012-12-28 17:53
'以前做直流采样的时候多是取多个值平均来平衡电源纹波的影响'，现在还是可以这样的,各采样点与电源纹波同 ...

但是如果采集的是交流信号呢

只看该作者 · 2012-12-28 23:53

不是平均值,是有效值;

只看该作者 · 2012-12-28 23:55

这个ADC只和电压基准有关的;和VCC关系几乎无;理论上没有关系;

1万 · 2012-12-29 00:12

采样精度应该与参考电压的纹波有关,无论片外或片内参考源,只要纹波小,应该不影响采样精度.拙见!

只看该作者 · 2012-12-29 08:09

前面说的参考电源的精度是我表达有误，我的意思也是和参考电压的纹波大小有关。如果你用的MCU比较好的话，我相信它内部的AD参考电源肯定也会对纹波有一定的处理。所以没有你就算的那么严重。

只看该作者 · 2012-12-29 09:22

怎么这么纠结呢?
信号变毛毛虫，用滤波器滤掉，让信号变平滑。
好的基准是必须的，你看看ADC的原理就知道了，简单的说得出的数值是ADC口输入信号与直接与基准（的比例）相比较得出的，基准乱晃、噪声大，你说会咋样？
与电源关系，电源就是给ADC内部的管子、运放（这么说好理解一些）等供电的，这个影响的原理与对运放的影响是类似的。

软件上咋处理呢？
先采样瞬时值，比如每20ms采样312次，然后312次的数进行方、均、根，得出有效值，然后随便你对有效值数字进行各种运算，平均值？当然可以。
当然你也可以用精密整流的办法，把交流变为直流再采样，再用你熟悉的处理直接的方法去处理。

直流失调致命？不一定哦，交流测量，直流失调参数反而好处理。软件处理呗，反正正负波相同的交流经过纯粹的平均后就是它的直流分量，你软件减了去就得了。还有其他N种办法。。。。
给你个资料看看，鸟文的，不喜勿下。

电压基准如何影响ADC性能，第1部分.pdf (570.04 KB)

电压基准如何影响 ADC 性能，第 3 部分.pdf (652.46 KB)

电压基准如何影响ADC性能，第2部分.pdf (552.62 KB)

1万 · 2012-12-29 10:11

shiyinjita 发表于 2012-12-28 22:00
但是如果采集的是交流信号呢

都一样.

只看该作者 · 2012-12-29 10:31

既然用片上AD，那能不能一路采信号，一路直接采集芯片电压（如果是3.3V的话），然后以每次采集到的电压值作为本次采集信号值的信号基准，这样处理会不会好点呢？？

只看该作者 · 2012-12-31 14:46

yayasoso 发表于 2012-12-29 10:31
既然用片上AD，那能不能一路采信号，一路直接采集芯片电压（如果是3.3V的话），然后以每次采集到的电压值作 ...

这个。。。看到过这种说法，一般没这么做的吧

只看该作者 · 2012-12-31 14:49

elec921 发表于 2012-12-29 09:22
怎么这么纠结呢?
信号变毛毛虫，用滤波器滤掉，让信号变平滑。
好的基准是必须的，你看看ADC的原理就知道了 ...

谢谢您的耐心回复，文档下了

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