Comment créer un budget de bruit et que faire ensuite?

En lisant quelques questions / réponses sur ce site, je suis tombé sur cette réponse de Scott Seidman et je l'ai trouvée intéressante.

Donc, déterminez votre budget de bruit, déterminez le nombre de bits dont vous avez besoin et faites ce dont vous avez besoin pour les obtenir. Essayez de vous rappeler qu'un ingénieur qui dépasse constamment les spécifications au lieu de les respecter perd du temps et de l'argent.

Comment créez-vous un budget de bruit, et quand vous en avez un ou que vous en avez un, comment l'utilisez-vous pour déterminer les composants dont vous auriez besoin (amplificateurs opérationnels, adcs, etc.)?

Par exemple, si vous disposez d'un budget de bruit, comment détermineriez-vous le nombre de bits dont vous avez besoin pour un ADC?

modifier ADC ratiométrique de liaison d'origine , est-il possible de séparer la tension de référence et la tension d'excitation par un amplificateur

Dans ce contexte, un budget de bruit semble être la résolution minimale dont vous avez besoin pour obtenir les informations souhaitées.

Pour l'exemple ADC - si vous voulez être en mesure de résoudre 0,25 V sur un signal 5 V, votre rapport signal / bruit est de 5 V / 0,25 V = 20. Pour atteindre ce rapport signal / bruit, vous aurez besoin d'un ADC avec au moins 5 bits de résolution - 2 ^ 5 est 32. 4 bits ne fonctionneront pas car 2 ^ 4 est 16, ce qui est inférieur à 20.

Pour résumer - pour choisir votre budget de bruit, déterminez quel est le signal minimum que vous devez résoudre. Calculez ensuite le débit binaire le plus bas dont vous aurez besoin pour résoudre ce signal.

Bien sûr, lorsque vous travaillez avec des circuits analogiques, vous devez prendre en compte la non-linéarité des circuits. L'entrée de Wikipedia sur les ADC a un excellent résumé des choses à considérer: http://en.wikipedia.org/wiki/Analog-to-digital_converter

Conclusion: vous devez généralement choisir un ADC avec un échantillonnage légèrement supérieur au minimum requis.

Pour être complet, je mentionnerai également le bruit du circuit. Le bruit de circuit est le bruit généré par les composants d'un circuit. Les exemples incluent le bruit thermique, le bruit de grenaille et le bruit 1 / f. Ceux-ci placent un niveau minimum auquel vous pouvez résoudre un signal et l'augmentation de la résolution de l'ADC dans un circuit n'aidera pas à cela. Plus d'informations sur la page Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Noise_(electronics)

Essayez cette note d'application Analog Devices .

J'ai une excellente référence au travail, je vais déterrer lundi. Le budget d'erreur peut impliquer de s'assurer que votre signal est suffisamment grand pour couvrir suffisamment de bits et peut impliquer des choses telles que des tolérances sur les résistances contrôlant votre gain. Je vais mieux étoffer cela à mon bureau.

MISE À JOUR:

Je l'ai trouvé: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4300 . Un autre bon synposes est à cette autre maxime App Note .

Comme je le disais plus haut, le bruit n'est qu'une partie de cela, mais il peut se propager dans des endroits surprenants.

Que faire quand tu as fini? Eh bien, comme beaucoup d'autres pratiques d'ingénierie, il est préférable de traiter la budgétisation des erreurs comme une SPÉCIFICATION - c'est-à-dire qu'au moment où vous concevez réellement, vous devriez déjà savoir combien d'erreur vous pouvez tolérer et quel type de résolution vous avez besoin. De cette façon, vous savez ce que vous visez et vous ne déplacez pas constamment vos propres poteaux de but. Une fois que vous le savez, vous pouvez utiliser une procédure budgétaire pour vous aider dans votre conception. Après cela, c'est toute la vérification de banc, puis peaufiner votre conception si vous en avez besoin.

Un «budget» de bruit est vraiment une spécification pour un bruit maximum autorisé à chaque étape d'un système. Habituellement, vous commencez par ce que le résultat final doit être, puis travaillez en arrière pour trouver ce que cela signifie à chaque étape précédente. Étant donné que les étapes ajoutent du bruit, le budget de bruit devient de plus en plus serré (un rapport signal / bruit plus élevé est nécessaire) à mesure que vous reculez.