Минимальная частота дискретизации в АЦП в Arduino?

Я ищу приложение с очень низкой частотой, например, ниже 300 Гц. Какова минимальная частота дискретизации в Arduino? Я очень новичок в этом деле. Я вижу в таблице данных, что максимальная частота дискретизации составляет 20 МГц.

, 👍-1

Обсуждение

Минимальная частота дискретизации составляет одну выборку в вечность., @Majenko

Разве вы не имеете в виду максимальную частоту дискретизации вместо минимальной?, @chrisl

Нет, я имел в виду, например, максимальную частоту дискретизации, существует ли минимальная частота дискретизации?, @Nimasha Pilippange

Почему должна быть минимальная частота дискретизации? Вы сами запускаете каждый образец. Частота дискретизации уменьшается, когда вы дольше ждете между выборками. Вы можете ждать столько, сколько захотите, чтобы получить сколь угодно малую скорость самлинга. Никаких минимальных ограничений там нет, @chrisl

Подумайте об этом: если вы настроите частоту дискретизации со скоростью 20 Мс / с, но включите АЦП только на время, достаточное для выполнения только одной выборки, * какова частота дискретизации *?, @Majenko


1 ответ


1

"минимальной" частоты дискретизации не существует.

Вы сможете лучше понять, почему это так, если сначала поймете, как работают АЦП последовательного приближения.

АЦП SAR - это просто небольшой конденсатор, ЦАП и компаратор, а также несколько цифровых переключателей. Когда вы выполняете выборку, конденсатор сначала подключается к выводу ввода-вывода на определенное время. Затем конденсатор заряжается до уровня входящего сигнала. Затем конденсатор отсоединяется от вывода ввода-вывода и вместо этого подключается к компаратору. Затем ЦАП используется для генерации последовательности напряжений, которые затем компаратор сравнивает с напряжением в конденсаторе - по одному напряжению на каждый бит разрешения.

Максимальная частота дискретизации определяется тем, сколько времени требуется конденсатору для зарядки входящим напряжением. Зарядка конденсатора большего размера займет больше времени и, таким образом, снизит максимальную скорость дискретизации. Конденсатор меньшего размера заряжается быстрее, что обеспечивает более высокую скорость дискретизации.

Однако есть большой нюанс: конденсатор меньшего размера удерживает свой заряд в течение более короткого промежутка времени, поэтому получить точные показания от него, когда вам приходится удерживать напряжение в течение нескольких циклов, пока вы выполняете последовательные сравнения, может быть сложно. По этой причине обычно уменьшают разрешение дискретизации для более высоких скоростей дискретизации: подключают конденсатор меньшего размера, но на его выборку с меньшим количеством битов данных уходит меньше времени.

Таким образом, из этого следует, что существует минимальное количество времени, в течение которого вы хотите, чтобы конденсатор был подключен к выводу ввода-вывода, и предопределенное количество времени, необходимое для выполнения сравнений, но нет нижнего предела того, как долго конденсатор может быть подключен к выводу ввода-вывода - это будет просто отслеживайте изменения напряжения в течение некоторого времени, пока оно не переключится в режим преобразования и не будет зафиксировано текущее напряжение (по этой причине АЦП с последовательным приближением также называются дискретизацией и удержанием). И, конечно, нет необходимости немедленно начинать новую выборку вывода ввода-вывода сразу после завершения преобразования. Вы можете подождать любое время, прежде чем запускать новое преобразование АЦП. Секунды, недели, десятилетия...

Это, конечно, все для ручного запуска АЦП. Если вы хотите автоматического запуска с одного из внутренних таймеров, то минимальная скорость дискретизации будет такой, на какую вы можете настроить таймер. И мы не можем вам этого сказать, поскольку таймеры могут быть настроены для работы от разных источников синхронизации, включая ваш собственный внешний тактовый сигнал, работающий с любой скоростью, которую вы предпочитаете.

Таким образом, для автоматического преобразования вам не следует смотреть на АЦП, кроме как для поиска источников синхронизации и прерываний, которые можно использовать для запуска преобразования, а вместо этого просмотрите соответствующие разделы таймера в техническом описании, чтобы определить, на какую частоту вы можете настроить их в соответствии с вашими потребностями.

,