Verständnisfragen beim ad7980 oversampling

[Dexter (Gast)]

ich möchte das erste Mal oversampling bei einem adc anwenden und habe 
ein paar verständnisschwierigkeiten. Also es geht um den ad7980 der mit 
1Ms sampelt. Mein zu messendes Signal hat max eine frequenz von 20khz as 
dann einem oversampling Ratio von 50 entspricht. Jetzt wird aber eine 
referenzspannung von 2,5V benutzt und laut Datenblatt hat der ad wandler
Bei der referenzspannung einen ENOB von 14. jetzt ist bei diesem wert 
aber der oversampling Ratio nicht berücksichtigt. Wie mache ich das?


Und meine nächste Frage: sagen wir mal ich würde 17 ENOB durch 
oversampling bekommen. Der wandler sendet mir jetzt aber doch immer nur 
16 bit. Wie schaffe ich es also diese 17 bit zu verwenden?

[Ulrich H. (lurchi)]

Bei 20 kHz Signal braucht man mindestens 40 kHz Datenrate. 1 MHz 
Abtastrate gibt also nur 25 faches Oversampling.

Für eine 4 mal höhere Abtastfrequenz reduziert sich das Rauschen für die 
dann gemittelten Werte um den Faktor 2. Man gewinnt also 1 Bit bei der 
ENOB oder 6 dB beim Rauschabstand. Mit 16 fach Oversampling käme man 
also von den 14 Bit auf 16 Bit. Mit 25 fach Oversampling halt ein 
kleines bisschen mehr. Da man Werte erst aufsummiert und dann teilt 
bekommt man zusätzliche Bits beim Ergebnis - die Summe von 16 Werten je 
16 Bit passen halt nicht mehr in 16 Bit. Für das Ergebnis teilt man dann 
nicht mehr durch die Zahl der Werte die man aufsummiert hat, sondern 
etwa durch die Wurzel.So gehen dann die zusätzlichen Bits nicht durch 
Rundung verloren.

Durch Oversampling reduziert man vor allem das Rauschen - die Fehler bei 
der Linearität usw. reduzieren sich nur wenig bzw. gar nicht.

[Dexter (Gast)]

klar, nyquist frequenz ganz vergessen, da bekomme ich natürlich einen 
OSr von 25.

Nach ein wenig Recherche habe ich jetzt folgendes:

Also es gilt die Faustregel

$$fsam = 4^n* fnyqu$$

wobei n die anzahl bit sind die ich gewinnen möchte. jetzt bekomme ich 
mit meinem OSR von 25 max 2 bit hin wegen

$$25 = 4^n$$

Dann wäre ich mit meinem 16 bit ADC bei 14 Enob bei theoretischen 16 
ENOB. Das wäre in ordnung aber jetzt habe ich noch ein paar 
unklarheiten.

Der ADC liefert mir 25 16Bit Werte die ich dann noch entsprechend 
verarbeiten muss um auch dann meine mögliche genauigkeit zu bekommen.

Bei meiner Recherche bin ich nur auf den normalen mittelwert, den 
gleitmittelwert und die Dezimierung getroffen, wobei Dezimierung für 
mich das selbe zu sein scheint wie der Mittelwert. Wobei die 
Samplingrate dann auch auf 1000000/25=40khz begrenzt wird oder?

Kann mir einer da eine EMpfehlung geben?