Hallo,
ich arbeite momentan mit einem Audio-ADC (N=24Bit, fs=120kHz) mit
differentiellem Signal- bzw. Spannungseingang. Laut Datenblatt beträgt
der FS input range 5,6Vpp (single ended) bzw. je 2,8Vpp (differential),
der Dynamikbereich ist ca. 110dB.
Für mich ist wichtig, welches maximale und minimale Signal ich damit
verarbeiten kann (also Spannungspegel). Das Signal kommt von einem
Superhet-Mischer, von dem es in die diedrige Audio-Frequenz umgesetzt
wird. Deswegen rechne ich am differentiellen Mischerausgang die
Signalleistung in Spannung um (Veff). Dieses Signal soll dann in den
ADC. Bspw. messe ich am Mischerausgang einen Leistungspegel von -30dBm,
dann fällt am Ausgangswiderstand des Mischers (230 Ohm) eine Spannung
von 15mV ab (also Veff).
Jetzt meine Frage: Mir ist unklar, mit welchen Spannungswerten ich
rechenen muss, wenn ich jetzt den Eingang des ADCs betrachte, also mit
den 5,6Vpp oder 2,8Vpp, mit Veff, Vp oder Vpp.
Und wie ich daraus die Eingangsspanne am ADC berechne. Idealerweise
möchte ich ermitteln, welche Minimal- und Maximalspannung vom ADC
verarbeitet werden kann, was ich dann wieder auf die Leistung am Mischer
umrechnen könnte.
Vielen Dank
Zwischen Mischer und ADC brauchst du aber noch ein Filter, da du sonst
keine sauberen Werte bekommst, weil ja die VCO auch mit kommt.
Dann musst du natürlich die Spannung nach dem Filter im ADC auflösen.
Hallo, danke für den Hinweis.
Ja, ein Filter ist dazwischen, das funktioniert auch so weit und die
Einfügedämpfung im Nutzband kann ich in den Spannungspegeln natürlich
entsprechend berücksichtigen.
Mir ist aber wie oben ebschrieben allgemein unklar, welche Spannungen
(differential/single-ended und pp/p/rms) ich betrachten muss, um mit den
gegebenen Randbedingungen (Eingangspegel und Dynamikbereich) die
tatsächlichen minimalen und maximalen Spannungspegel am ADC-Eingang zu
berechnen.
Hättest du dazu einen Hinweis für mich?
Y. schrieb:> Ja, ein Filter ist dazwischen, das funktioniert auch so weit und die> Einfügedämpfung im Nutzband kann ich in den Spannungspegeln natürlich> entsprechend berücksichtigen.
Aus meiner Sicht muss vor den ADC eine Verstärkungsanpassung, die das
Thema BALUN gleich miterledigt. Ist der ADC nicht programmierbar? Die 5V
wirst du im Leben nicht nutzen können und auch dei 2,8 nicht. Das ist so
etwas richtung Audio mit 1,7Vss / 3,4Vss (und auch da sind 70%
headroom). Ohne intelligente Verstärkungsanpassung mit programmierbarem
PreAmp wird das nichts mit den 24 Bit.
M. W. schrieb:> Ohne intelligente Verstärkungsanpassung mit programmierbarem> PreAmp wird das nichts mit den 24 Bit.
Ja und deshalb ja auch meine Frage des Filters,
Hast du ein Aktiven Filter wen ja was sind die Spannungen(PP) die da
rauskommen? aber in den Links die ich im obigen Post angehängt habe
finden sich ja auch angaben dazu.
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Vielen Dank für die Antworten und die Links
Patrick L. schrieb:> Hast du ein Aktiven Filter wen ja was sind die Spannungen(PP) die da> rauskommen?
Ich habe eine Beschaltung aus VGA, OPV und Anti-Aliasing-TP vor dem
ADC-Eingang. Die Spannungen danach habe ich mit 1,6uV bis 8V berechnet
(je nach Verstärkung des VGA), also 4,5uVpp bis 22,6Vpp. Die Spannungen,
die der ADC idealerweise verarbeiten können sollte, liegen zwischen
45,2uVpp und 2,26Vpp.
Wenn ich die ideale Auflösung des ADCs berechne, komme ich auf:
Oder mus ich da die 5,6Vpp einsetzen?
Mit dem Dynamikbereich von 110dB komme ich auf:
Damit ergibt sich ein ENOB von 19,6, was ich erstmal als realistisch
empfinde.
Stimmt das soweit? Ich rechne ja oben mit pp-Werten, bezogen auf das
Maximum der differentiellen Leitung (2,8Vpp). Kann ich diese
Wertebereiche dann in Relation mit den pp-Werten setzen, die ich am
Mischerausgang erhalte? Also wenn ich die Leistung auf Spannung dort
umrechne, hab ich ja erstmal rms, die ich in pp umrechnen kann.
Bsp:
Leistung am Mischerausgnag -50dBm, Rout=230 Ohm:
Das rechne ich dann in Vpp:
Dann wird das über die Vorbeschaltung nochmal um 20dB verstärkt, also
linear *10: 5,3mVpp
kann man auf diese Weise ermitteln, welche minimale und maximale
Spannung (und damit Leistung am Mischerausgang) AD-gewandelt werden
kann?
Y. schrieb:> Jetzt meine Frage: Mir ist unklar, mit welchen Spannungswerten ich> rechenen muss, wenn ich jetzt den Eingang des ADCs betrachte, also mit> den 5,6Vpp oder 2,8Vpp, mit Veff, Vp oder Vpp.
Also, wenn ich dich richtig verstanden habe und ein wenig mir dazudenke,
ist die maximal zulässige an beiden Eingänge (E+ und E-) jeweils von
-0.3V bis +5.3V und damit der maximal zulässige Spannungsunterschied
5.6V bzw. +/-2.8V zwischen den Eingängen.
OK so, kann man verstehen.
Die dich aber eigentlich interessierende Frage ist wohl: "Was sind die
Bereichsendwerte des ADC?" also bei welcher Spannungsdifferenz wird 0
bzw. 0FFFFFFh erreicht? Hab ich das richtig vestanden?
Wenn ja, dann hängt das von der Referenz des ADC ab. Lies das also
lieber nochmal in der Dokumentation des ADC nach. Für deine Überlegungen
ist zunächst einzig der jeweilige Spitzenwert wichtig, denn der
Effektivwert ist ja für unterschiedliche Signalformen bei gleichem
Spitzenwert auch unterschiedlich.
W.S.