ADC經(jīng)常用于通信、汽車(chē)、工業(yè)等領(lǐng)域，有熟悉的朋友都知道，ADC有不同的位數(shù)，如：16位ADC、24位ADC，不同位數(shù)的ADC有著不同作用，用于不同的產(chǎn)品，而今天我們要探討的話(huà)題，是24位ADC有助于信號(hào)增益效果，接下來(lái)一起看看。
在開(kāi)發(fā)項(xiàng)目的過(guò)程中，有些需要收集光電信號(hào)和電容信號(hào)，這兩信號(hào)相對(duì)較弱，因此需要實(shí)時(shí)調(diào)整增益，以確保信號(hào)范圍足夠大，不會(huì)出現(xiàn)頂部切割現(xiàn)象。同時(shí)，由于交流信號(hào)的提取，需要去除動(dòng)態(tài)信號(hào)中的瞬時(shí)直流成分，這需要高操作速度和精度來(lái)計(jì)算直流成分的大小，并實(shí)現(xiàn)相對(duì)實(shí)時(shí)的抵消，這是相對(duì)復(fù)雜的。
以紅外信號(hào)提取為例。需要提取器的數(shù)據(jù)需要提取。開(kāi)始的想法是盡可能簡(jiǎn)化電路，并使用高分辨率的24位ADC收集的好處是不需要調(diào)整信號(hào)增益，幾乎是直接收集原始信號(hào)，只需要做一級(jí)射級(jí)跟蹤，ADC芯片的速度可以達(dá)到1MSPS，收集不到30條路的信號(hào)就夠了。
任何存在于理想狀態(tài)的設(shè)計(jì)都會(huì)被現(xiàn)實(shí)無(wú)情地打臉，多年來(lái)總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)。但人就是這樣，總有想偷懶的情況，有投機(jī)取巧的想法后面會(huì)帶來(lái)了很多麻煩，第一個(gè)是信號(hào)的范圍及其微弱，ADC可以發(fā)揮有限的作用，另一個(gè)是信號(hào)的主要成分是直流，交流直流信號(hào)的比例可能達(dá)到驚人的1：1萬(wàn)，所以信號(hào)放大和收集需要完全刪除直流信號(hào)，否則會(huì)導(dǎo)致信號(hào)處理電路飽和。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的痛苦調(diào)整，終于實(shí)現(xiàn)了一般的信號(hào)采集功能，真的很幸運(yùn)沒(méi)有推回來(lái)。
說(shuō)到這里，大家一定對(duì)傳統(tǒng)的檢測(cè)方法很好奇，那我就來(lái)說(shuō)說(shuō)如何進(jìn)行這方面的設(shè)計(jì)。首先，光電傳感器的信號(hào)來(lái)自相應(yīng)波長(zhǎng)的發(fā)光二極管。不同光電傳感器的輸出特性曲線(xiàn)與發(fā)光二極管的波長(zhǎng)有關(guān)。這是光電傳感器的輸出靈敏度。因此，首先，我們需要調(diào)整發(fā)光強(qiáng)度，這可以通過(guò)程序控制流過(guò)發(fā)光二極管的電流來(lái)實(shí)現(xiàn)，這也是實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)增益調(diào)整的一種方法。
我們已經(jīng)到了信號(hào)處理的第一步，消除了初級(jí)信號(hào)采集和直流重量。首先，信號(hào)通過(guò)初級(jí)濾波，然后通過(guò)初級(jí)放大ADC收集初級(jí)放大電路輸出級(jí)信號(hào)，通過(guò)濾波和平均信號(hào)直流電壓，然后引入放大電路的負(fù)端DAC，原始信號(hào)和DAC類(lèi)似的減法關(guān)系在輸入之間形成，通過(guò)DAC為了消除原始信號(hào)的直流分量，您還可以將此過(guò)程理解為信號(hào)的預(yù)處理過(guò)程。
預(yù)處理信號(hào)可以被視為交流信號(hào)，在許多情況下，需要進(jìn)一步抵消直流、二次增益放大或疊加其他信號(hào)進(jìn)一步操作，鑒于不同的應(yīng)用場(chǎng)景，可能有很多信號(hào)處理，我們不會(huì)一一介紹，只考慮一個(gè)場(chǎng)景，為了方便單極性ADC信號(hào)采集，通常，我們會(huì)在抵消直流后的信號(hào)中添加固定的偏置電壓，通常設(shè)置為ADC收集電壓較大上限的中間點(diǎn)，以便盡可能發(fā)揮作用ADC較大動(dòng)態(tài)范圍優(yōu)勢(shì)。
光電信號(hào)處理過(guò)程基本完整，增益動(dòng)態(tài)調(diào)整方法是控制發(fā)光二極管電流，這是間接調(diào)整方法，也可以使用電子電位器或增益動(dòng)態(tài)可調(diào)放大器芯片實(shí)現(xiàn)可控增益調(diào)整。對(duì)于周期信號(hào)，直流成份的剔除也可逐個(gè)周期計(jì)算直流分量的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這樣每個(gè)周期信號(hào)的直流分量可以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確剔除，對(duì)于要求比較嚴(yán)格的應(yīng)用場(chǎng)景非常有效。
總之，交直流分離和增益動(dòng)態(tài)控制是弱信號(hào)處理的關(guān)鍵設(shè)計(jì)要素，直接決定了后面設(shè)計(jì)的成敗，同時(shí)，24位ADC對(duì)于這方面也是起到很好的作用。
