mardi 13 février 2024 · 0 min read
Types de convertisseurs ADC [Mis à jour 2024]
Dans cet article, nous passerons en revue les principaux types de convertisseurs A / N (CAN) utilisés aujourd'hui, en décrivant chacun avec suffisamment de détails pour que vous puissiez:
Voir un aperçu des technologies de bases de chaque type d’ADC
Etudier les principales fonctionnalités et capacités ADC
Comprendre quels sont les types de convertisseur A/N qui fonctionnent le mieux pour les applications d’aujourd’hui
Découvrir les deux principaux types d’ADC que DEWESoft a sélectionnés et pourquoi
C'est parti!
Introduction
Le convertisseur analogique-numérique (CAN) est l'un des éléments fondamentaux des systèmes modernes d'acquisition de données (aussi appelés systèmes DAQ ou DAS). L'objectif principal des convertisseurs A/N dans un système d'acquisition de données est de convertir les signaux analogiques conditionnés en un flux de données numériques afin que le système d'acquisition de données puisse les traiter pour les afficher, les stocker et les analyser.
En savoir plus:
Principaux types de convertisseurs ADC
Il existe réellement cinq grands types de convertisseurs analogiques-numériques utilisés aujourd'hui :
CAN à approximation successive (SAR)
CAN Delta-sigma (ΔΣ)
CAN à double pente
CAN en pipeline
CAN Flash
Principales fonctionnalités et capacités des CAN
Chaque technologie possède des caractéristiques et des capacités qui conduisent à son utilisation sur le marché. Pour les convertisseurs analogique/numérique, voici les principales caractéristiques :
Fréquence d’échantillonnage – à quelle vitesse un CAN peut-il convertir l’analogique en numérique ?
Résolution en bits – avec quelle précision un CAN peut-il convertir l’analogique en numérique ?
Examinons plus en détail chacune de ces spécifications fondamentales :
Qu’est-ce que le taux d’échantillonnage ?
La fréquence à laquelle les signaux sont convertis du domaine analogique en un flux de données numériques est appelée fréquence d'échantillonnage ou taux d’échantillonnage. Son réglage et utilisation dépend de l'application. Par exemple, la pression barométrique absolue change très lentement sur une période de quelques minutes ou heures, il n’est donc pas forcément nécessaire de l'échantillonner plus d'une fois par seconde. D'un autre côté, si vous essayez de mesurer une signature RADAR, vous devez échantillonner des centaines de millions de fois par seconde, voire des milliards d'échantillons par seconde pour obtenir une information précise sur son contenu.
Dans le monde de l'acquisition de données, nous mesurons les tensions et les courants alternatifs, les chocs et les vibrations, la température, la déformation, la pression, etc. Ces signaux et capteurs nécessitent des fréquences d'échantillonnage comprises entre 1 et 200 000 échantillons par seconde (200 kS/s) en moyenne, tandis que quelques applications nécessitent d'acquérir jusqu'à 1 000 000 d'échantillons par seconde (1 MS/s).
La fréquence d'échantillonnage est généralement représentée par le temps T ou l’axe X de la mesure
Pourquoi la fréquence d’échantillonnage est-elle importante ?
Comprendre vos signaux et leurs fréquences les plus élevées possibles est un élément important pour obtenir des mesures précises. Par exemple, disons que nous voulons mesurer la sortie d'un accéléromètre
Si nous nous attendons à ce qu'il subisse des vibrations avec une fréquence maximale de 100 Hz, nous devons régler la fréquence d'échantillonnage d’au moins le double (la fréquence de Nyquist), mais en pratique un sur-échantillonnage dix fois supérieur est bien meilleur afin d'obtenir une représentation de bonne qualité de la forme d’onde du signal. Donc, dans cet exemple, nous définissons la fréquence d'échantillonnage sur 1000 Hz et effectuons une mesure.
Théoriquement, tout devrait bien se passer, mais comment savoir que le signal n’est pas vraiment allé beaucoup plus haut en fréquence avec des amplitudes considérables ? Si tel était le cas, notre système de mesure n’aurait pas une bonne précision sur le signal convertit. Si nous poussons la théorie à l’extrême, les valeurs mesurées pourraient même être complètement fausses.
Pour comprendre le phénomène de repliement, souvenez-vous des anciennes publicités où une caméra filmait à 24 images par seconde une voiture avec de belle jante en aluminium, ou un chariot de bois roulant - à différentes vitesses, il peut sembler que les roues tournent en arrière, ou même ne bougent pas du tout.
Il s'agit d'une sorte d'effet visuel stroboscopique causé par la relation harmonique entre la fréquence de rotation de la roue et la vitesse de prise de vue de la caméra. Peut-être avez-vous vu des vidéos où la vitesse d’obturation d’une caméra était synchronisée avec les pales d’un hélicoptère, où il semble que l’hélicoptère soit suspendu dans les airs, ses pales ne bougent pas du tout.
Dans le cas d'un film ou d'une vidéo divertissante, cela n'a pas d'importance. Mais lors d'une mesure scientifique, si nous croyons vraiment que les roues d'une voiture tournent en arrière, ou que les pales d'un hélicoptère ne bougent pas, c’est que nous avons un problème de mesure dans le monde réel.
En termes de numérisation des signaux de tension avec notre CAN, il est important que la fréquence d'échantillonnage soit réglée de manière appropriée. Si nous le définissons trop haute, nous gaspillons de la puissance de traitement et nous nous retrouvons avec des fichiers de données inutilement volumineux et difficiles à analyser. Mais si nous le définissons trop basse, nous pourrions avoir deux problèmes :
Manquer les composantes vitales du signal
Enregistrer de faux signaux (“repliement de spectre”) (Si le système ne dispose pas de filtre anti-repliement)
Cadence d’acquisition, les bonnes pratiques à adopter
À ce stade, vous pourriez simplement penser à échantillonner beaucoup plus rapidement (x100 ou x1000) le signal afin d’éviter ce phénomène de repliement spectral. Ceci résoudrait le problème du sous-échantillonnage, mais cela créerait un nouveau problème : la quantité de données enregistrées serait augmenter considérablement. La taille de enregistrements crée un problème de traitement, de stockage et d'analyse des données. Et il n'est peut-être même pas possible d'échantillonner aussi rapidement avec votre système.
Heureusement, il existe un meilleur moyen d'éviter le repliement spectral sans nous surcharger avec de grandes quantités de données pour la plupart redondantes : le filtrage anti-repliement.
Filtrage Anti-Repliement (AAF – Anti-Aliasing Filter)
Si nous filtrons dans le domaine analogique avant le convertisseur A/N, nous pouvons empêcher le problème de repliement de se produire. Notez qu'il est toujours important de définir une fréquence d'échantillonnage suffisamment élevée pour capturer la gamme de fréquences d'intérêt, mais au moins avec les filtres anti-repliement (Anti-Aliasing Filters), nous éviterons que les faux signaux détruisent l'intégrité de nos mesures.
Le filtre anti repliement idéal aurait une bande passante très plate ET une coupure très nette à la fréquence de Nyquist (positionné à la moitié de la fréquence d'échantillonnage).
Configuration type d’un filtre anti-repliement : un filtre analogique passe-bas raide avant le convertisseur A/N empêche les signaux de plus de la moitié de la bande passante maximale du convertisseur A/N de passer. C'est ce que propose DEWESoft avec ses convertisseurs SAR 16 bits que l'on trouve dans les modules SIRIUS-HS.
Cependant, avec les convertisseurs Delta-sigma ayant 24 bits de résolution, les systèmes DEWESoft ont un filtre DSP supplémentaire sur le convertisseur A/N lui-même qui s'ajuste automatiquement en fonction de la fréquence d'échantillonnage sélectionnée par l'utilisateur. Cette approche en plusieurs étapes fournit le filtrage anti-repliement le plus robuste disponible dans les systèmes DAQ aujourd'hui.
Qu’est-ce que la résolution en Bits et pourquoi est-ce important ?
Alors que la fréquence d'échantillonnage décrite dans la section précédente implique l'axe du temps (T ou X) de notre flux de données numériques, la résolution en bits implique l'axe d'amplitude (Y).
Dans les premiers jours de l'acquisition de données, les convertisseurs A/N 8 bits étaient courants. Au moment d'écrire ces lignes, dans le monde des systèmes DAQ, les convertisseurs A/N 24 bits sont la norme parmi la plupart des systèmes d'acquisition de données conçus pour effectuer des mesures dynamiques. Les convertisseurs A/N avec 16 bits de résolution sont maintenant généralement considérés comme la résolution minimale pour l’acquisition de signaux en général. Certains systèmes bas de gamme utilisent des convertisseur 12 bits.
Étant donné que chaque bit de résolution double efficacement la résolution possible, les systèmes avec des convertisseur A/N de 24 bits fournissent 2 ^ 24 = 16 777 216 valeurs possible. Ainsi, un signal entrant de un Volt peut être divisé en plus de 16 millions de pas sur l'axe Y.
16,777,216 steps for a 24-bit ADC is dramatically better than the maximum theoretical 65,656 steps of a 16-bit ADC. Thus the appearance of waveshapes is accordingly more accurate and has a lot more precision, the more resolution you have. This applies to the time axis, too.
Technologie DualCoreADC® et son rôle
Sur l'axe des amplitudes, un défi auquel les ingénieurs sont confrontés depuis des années est la plage dynamique. Par exemple : que se passe-t-il si nous avons un signal qui est généralement inférieur à 5 volts, mais qui peut parfois augmenter considérablement ? Si nous réglons la résolution du convertisseur A/N sur une plage de 5Volt pour les signaux analogiques 0-5V, le système sera incapable de quantifier le signal si celui-ci dépasse la gamme d’entrée.
Une solution serait d'utiliser deux canaux réglés sur des gains différents et de se référer à l'un d'eux pour les données 0-5V, et à l'autre pour les données d'amplitude plus élevée. Bien qu’efficace, cette solution n’est pas très intéressante car nous ne pouvons pas utiliser deux canaux pour chaque signal d'entrée - nous aurions besoin de deux fois plus de systèmes DAQ pour faire le même travail. De plus, cela rendrait l'analyse des données après chaque test beaucoup plus complexe et chronophage.
La technologie DualCoreADC® de DEWESoft résout ce problème en utilisant deux convertisseurs A/N 24 bits indépendant par voie d’entrée. La bascule entre eux est automatique et en temps réel, ceci pour une utilisation transparente comme si nous utilisions qu’un seul canal. Ces deux convertisseurs A/N sont toujours associés deux étages d’amplification indépendant, un étage d’amplification de haut gain et un autre avec un gain adapté à l’étendue max du signal d’entrée. Il en résulte une plage de mesure complète adaptée aux variations du signal d’entrée et qui permet d’éviter le phénomène d’écrêtage en cas de dépassement de la gamme d’entrée.
Avec la technologie DualCoreADC®, les systèmes SIRIUS atteignent un rapport signal/bruit de plus de 130 dB et plus de 160 dB de plage dynamique de mesure. C'est 20 fois mieux que les systèmes 24 bits classiques avec 20 fois moins de bruit.
Convertisseur A/N multiplexée ou unique par voie d’entrée
Très souvent, dans les systèmes DAQ bas de gamme, tels que les petits dataloggers ou les systèmes de contrôle industriels, des cartes A/N utilise un un seul convertisseur A/N multiplexé pour toute les voies d’entrées. Ces cartes sont moins chères que les cartes A/N qui proposent un convertisseur A/N pour chaque voie d’entrée.
Dans un système d'acquisition avec convertisseur A/N multiplexé, un seul convertisseur analogique-numérique est utilisé pour convertir plusieurs signaux du domaine analogique au domaine numérique. Ceci est fait en multiplexant les signaux analogiques un par un dans le CAN.
Il s'agit d'une approche moins coûteuse, mais il n'est pas possible d'aligner précisément les signaux numérisés sur l'axe des temps, car un seul signal peut être converti à la fois. Par conséquent, il y a toujours un léger décalage temporel entre les voies de mesure. Si cet inconvénient n'est pas particulièrement génant pour certaines applications, une petite erreur de phase peut avoir des conséquences sur un traitement vibratoire ou acoustique.
De plus, étant donné que la fréquence d'échantillonnage maximale est toujours divisée par le nombre de voies échantillonnées, la fréquence d'échantillonnage maximale par voie est généralement inférieure aux besoins, sauf dans les cas où une seule ou quelques voies sont échantillonnées.
Dans les systèmes d’acquisition de données modernes, les convertisseurs A/N multiplexés sont principalement utilisés pour des solutions low-cost, où le coût est plus important que la précision ou la vitesse d'acquisition.
Les cinq principales technologies de convertisseurs A/N
Il existe cinq principaux types de CAN actuellement utilisés. Chacun a sa place, en fonction de ses caractères de résolution en bits et de fréquence d'échantillonnage. Examinons chacun de ces types, voyons comment ils fonctionnent et comment ils sont utilisés dans le monde aujourd'hui.
Comparaison des principaux types de CAN
| Types de CAN | Avantages | Inconvénients | Max Resolution | Max cadence d'acquisition | Applications |
|---|---|---|---|---|---|
| SAR Approximation successive | Bon rapport vitesse/résolution | Pas de protection anti-repliement conceptuelle | 18 bits | 10 MHz | Acquisition de données |
| Delta-sigma (ΔΣ) | Trés bonne performances dynamiques, protection conceptuelle via filtre anti-repliement | Hystérésis sur des signaux non naturels | 32 bits | 1 MHz | Acquisition de données, Bruit & Vibration, Audio |
| Double rampe | précis, bon marché | faible vitesse | 20 bits | 100 Hz | Voltmètres |
| Pipeline | Trés rapide | résolution limité | 16 bits | 1 GHz | Oscilloscopes |
| Flash | le plus rapide | faible résolution de bits | 12 bits | 10 GHz | Oscilloscopes |
Chacun a ses propres avantages et inconvénients et donc sa pertinence pour certaines applications. Examinons chacun d'entre eux:
CAN à approximation successives (SAR)
Le convertisseur A/N le plus répendu dans le monde de l'acquisition de données est le convertisseur SAR (pour Successive Approximation Register). Il offre un excellent équilibre entre vitesse et résolution et s'adapte à une grande variété de types de signaux avec une excellente fidélité.
Il existe depuis longtemps, les convertisseurs SAR sont donc stables et fiables, et les composants sont relativement peu coûteux. Ils peuvent être configurés pour en multiplexé, où un seul CAN est «partagée» avec plusieurs voies d'entrée, ou dans des configurations où chaque voiel d'entrée dispose de son propre convertisseur A/N pour un véritable échantillonnage simultané et synchrone.
La gamme d'entrée analogique de la plupart des convertisseurs A/N est de 5 V, c'est pourquoi presque tous les frontaux de conditionnement de signaux fournissent une sortie conditionnée dans ces mêmes gammese. Le convertisseur A/N SAR typique utilise un circuit d'échantillonnage et de maintien qui prend en entrée la tension analogique conditionnée par les frontaux d'amplification.
Un convertisseur N/A (numérique vers analogique) intégré crée une tension de référence analogique égale au code numérique de l'échantillon en sortie. Ces deux éléments sont introduits dans un comparateur dont le résultat de la comparaison est envoyé au SAR. Ce processus se poursuit pendant «n» fois successives, «n» étant la résolution binaire du convertisseur A/N lui-même, jusqu'à ce que la valeur la plus proche du signal réel soit trouvée.
Les convertisseur SAR n'ont pas de filtre anti-repliement inhérent. Si ils n'en sont pas équipé avant l'étage de conversion dans la conception d'une chaine de mesure, il est envisageable de subir de phénomène de repliement de spectre lors d'un enregistrement avec une fréquence d'échantillonnage trop faible. Le phénomène de repliement de spectre est particulièrement problématique car il est impossible de le corriger après la numérisation.
Il n'y a aucun moyen de résoudre ce problème par logiciel. Il doit être évité soit en échantillonnant toujours plus rapidement que la fréquence de Nyquist de tous les signaux d'entrée ou en filtrant les signaux avant l'étage de conversion A/N.
Avantages
Circuit simple avec seulement un étage de comparaison
Taux d'échantillonnage plus élevés par rapport aux convertisseurs Delta-sigma
S'adapte bien aux formes d'ondes naturelles et artificielles
Inconvénients
Filtrage anti-repliement doit être ajouté
la résolution de bits et la dynamique de gamme est limité comparé aux convertisseurs Delta-sigma
Applications
Les convertisseurs SAR se retrouvent dans essentiellement dans les systèmes d'acquisition, des convertisseurs multiplexés bas de gamme aux systèmes avec convertisseurs dédiés par voie, pour les des acquisition à grande vitesse, le contrôle et la mesure industriels, l'imagerie CMOS.
Convertisseurs Delta-sigma (ΔΣ)
Une conception de convertisseurs A/N plus récente est le convertisseur delta-sigma (ou convertisseur delta), qui tire parti de la technologie DSP afin d'améliorer la résolution de l'axe d'amplitude et de réduire le bruit de quantification haute fréquence inhérent aux conceptions SAR.
La conception complexe et puissante des convertisseurs delta-sigma les rend idéaux pour les applications dynamiques qui nécessitent la meilleure résolution possible sur l'amplitude d'un signal. C'est pourquoi on les trouve couramment dans les domaines de l'audio, la mesure de bruit et vibrations, ainsi que dans une large gamme de système d'acquisition de données haut de gamme. Ils sont également largement utilisés dans les applications de mesure industrielle de précision.
Un filtre passe-bas implémenté dans un DSP élimine pratiquement le bruit de quantification, ce qui se traduit par d'excellentes performances pour le rapport signal/bruit.
Les convertisseurs Delta-sigma fonctionnent en sur-échantillonnant les signaux d'entrée à une cadence bien plus élevés que la fréquence d'échantillonnage sélectionnée. A partir de ces données sur-échantillonnées, le DSP crée ensuite un flux de données haute résolution à la cadence souhaitée par l'utilisateur. Ce suréchantillonnage peut être jusqu'à des centaines de fois supérieur à la fréquence d'échantillonnage sélectionnée. Cette approche crée un flux de données à très haute résolution (24 bits est presque courant pour ce type de convertisseur) et présente l'avantage de permettre un filtrage anti-repliement à plusieurs étages (AAF), ce qui rend pratiquement impossible le phénomène de repliement de spectre. Cependant, étant limité en vitesse d'acquisition, les convertisseurs Delta-sigma ne sont généralement pas aussi rapides que les convertisseurs SAR.
Avantages
Haute résolution de bits (24-bits)
Le sur-échantillonnage réduit le bruit de quantification
Filtre Anti-repliement intégré par la décimation
Inconvénients
Limité en vitesse d'acquisition (jusqu'à 200 kS/s)
Phénomène de Gibs sur signaux carré, mauvaise représentation temporelle des signaux artificiels
Applications
Les convertisseurs Delta-sigma se retrouvent dans de nombreuses applications telle que l'acquisition de données, en particulier les mesures dynamique pour les bruits et les vibrations, l'équilibrage industriel, les vibrations de torsion et de rotation, la surveillance de la qualité de puissance électrique, les mesures industrielles de précision, l'audio et la bande son, les communications.
Convertisseur A/N double rampes
Les convertisseurs A/N double rampe sont précis mais pas très rapides. Le principe de fonctionnement consiste essentiellement à utiliser un montage intégrateur. La tension du signal d'entrée « charge » un condensateur pendant un certain temps. Ensuite, une tension de référence de polarité opposée est appliquée à l'entrée du montage intégrateur pour décharger le condensateur et faire revenir la tension de sortie du montage intégrateur à zéro. Lorsque la tension de sortie atteint zéro, le système mesure le temps de décharge et calcule une valeur correspondant à la tension du signal d'entrée. Cette méthode est donc nommée en raison des deux rampes représentant la charge/décharge du circuit intégrateur.
Ce processus itératif est fiable, mais prend du temps. Les convertisseurs double rampe offrent une bonne précision mais ne peuvent pas rivaliser avec les SAR et Delta-sigma en vitesse et résolution. Ces convertisseurs que l'on nomme aussi "intégrateurs" trouvent leurs places dans les multimètres portables mais sont très peu utilisé dans les systèmes d'acquisition de données.
Pros
Very precise and accurate measurements
Cons
Slow conversion time due to the ramp-up and ramp-down iteration
Applications
Applications for dual slope ADCs include handheld and benchtop multimeters.
Convertisseur Flash A/D
Convertisseurs A/N Flash
Les convertisseurs analogiques-numériques Flash sont rapides et fonctionnent pratiquement sans latence, c'est pourquoi ils constituent l'architecture de choix lorsque les taux d'échantillonnage les plus élevés possibles sont nécessaires. Ils convertissent un signal analogique en un signal numérique en le comparant à des valeurs de référence connues. Plus le nombre de références connues utilisées dans le processus de conversion est élevé, plus la précision est grande. Par exemple, si nous voulons un CAN Flash avec une résolution de 10 bits, nous devons comparer le signal analogique entrant à 1024 valeurs connues. La résolution de 8 bits nécessiterait 256 valeurs connues, et ainsi de suite.
Plus la résolution est grande, plus l'ADC Flash est gros et gourmand en énergie, et la fréquence d'échantillonnage doit être réduite.
C'est pourquoi la résolution de 8 bits est généralement le " compromis idéal". Les convertisseurs analogiques flash peuvent fonctionner à des taux inférieurs à Géch/s tout en offrant une résolution de 8 bits.
Avantages
Type d'ADC le plus rapide
Conversion instantanée sans latence
Contre
Le circuit devient plus gros et plus consommateur d'énergie avec chaque bit
La résolution est effectivement limitée à 8 bits
Applications
Les applications des CAN Flash comprennent les oscilloscopes numériques les plus rapides, les mesures micro-ondes, la fibre optique, la détection RADAR et la radio à large bande.
Convertisseurs A/N en série
Pour les applications qui requièrent des taux d'échantillonnage plus élevés que ceux que les convertisseurs A/N SAR et delta-sigma peuvent fournir, mais qui ne nécessitent pas l'ultra-haute vitesse des convertisseurs A/N Flash, nous avons les convertisseurs A/N en serie.
Comme nous l'avons vu dans la section précédente, dans un CAN Flash, les comparateurs sont tous verrouillés simultanément, d'où l'absence de latence. Mais cela nécessite beaucoup d'énergie, surtout lorsque de plus en plus de comparateurs sont utilisés pour obtenir une résolution binaire plus élevée. Cependant, dans un CAN en serie, le signal analogique n'est pas verrouillé par tous les comparateurs en même temps, ce qui répartit l'énergie nécessaire pour convertir l'analogique en valeur numérique. Les comparateurs flash sont donc "pipelinés" dans un processus quasi-série de 2-3 cycles. Cela a l'avantage de permettre d'atteindre des résolutions plus élevées sans une énergie énorme, mais cela impose deux pénalités : les taux d'échantillonnage ne peuvent pas être aussi élevés qu'une approche purement Flash, et il y a une latence de typiquement 3 cycles. Cette dernière peut être quelque peu atténuée, mais ne peut jamais être complètement éliminée.
Ces ADC constituent une architecture populaire pour les applications de 2-3 Méch/s à 100 Méch/s (1 Géch/s est possible). Pour des taux d'échantillonnage supérieurs, la technologie Flash ADC est généralement utilisée. La résolution des CAN série peut atteindre 16 bits pour les taux d'échantillonnage les plus faibles, mais elle est généralement de 8 bits pour les taux d'échantillonnage les plus élevés. Là encore, il y a toujours un compromis entre la vitesse et la résolution.
Avantages
Presque aussi rapide qu'un CAN de type Flash pur (plus rapide que SAR et Delta-sigma)
Inconvénients
Latence due au processus de conversion série "en pipeline".
Fréquence d'échantillonnage maximale limitée par la résolution binaire
Applications
Les applications des CAN en série comprennent les oscilloscopes numériques, le RADAR, les radios logicielles, les analyseurs de spectre, la vidéo HD, l'imagerie ultrasonique, les récepteurs numériques, les modems câble et Ethernet.
Résumé
Chaque technologie CAN a sa place. Et comme les applications sont si différentes, il est impossible de dire qu'une est meilleure qu'une autre dans l'ensemble. Cependant, il est absolument possible de dire que l'une d'entre elles est meilleure qu'une autre en ce qui concerne une ou plusieurs exigences des applications DAQ d'aujourd'hui:
| Critère | SAR ADCs | CAN Sigma-Delta (ΔΣ) |
|---|---|---|
| Quand la meilleure résolution de l'axe d'amplitude est nécessaire (même pour les signaux lents comme les thermocouples !) | Normalement 16 ou 18 bits maximum | Un meilleur choix. Le 24 bits est la norme de facto parmi les cartes ΔΣ aujourd'hui. |
| Lorsqu'une carte AD multiplexée peu coûteuse doit être utilisée | Seul choix possible. Il est possible de multiplexer un seul CAN SAR pour plusieurs voies afin de créer des systèmes d'acquisition et de traitement des données peu coûteux lorsque les erreurs de décalage de temps ne sont pas un problème. | |
| Lorsque la fréquence d'échantillonnage la plus élevée possible est requise | Meilleur choix. Il existe des ADC SAR pour l'acquisition de données avec un échantillonnage allant jusqu'à 10 Méch/s. | Le traitement DSP intégré fait des ADC ΔΣ leur taux d'échantillonnage par rapport aux ADC SAR.. |
| Lorsque l'AAF (filtrage anti-repliement) est souhaité | Coûteux et complexe à ajouter aux ADC SAR | Le meilleur choix, puisque l'AAF est inhérent aux CDA ΔΣ. |
| Lorsque le rapport signal/bruit le plus élevé est nécessaire. | Le seul choix possible. Possibilité d'atteindre jusqu'à 160dB avec la technologie DualCoreADC® exclusive de Dewesoft. | |
| Lorsque la plupart des signaux artificiels sont enregistrés (comme les ondes carrées). | Meilleure représentation des ondes carrées |
Bien que Dewesoft soit réputé pour l'utilisation de convertisseurs analogiques sigma-delta 24 bits avec filtres anti-repliement intégrés, la société utilise également des convertisseurs analogiques SAR 16 bits afin d'atteindre une fréquence d'échantillonnage maximale de 1 Méch/s dans la gamme de systèmes DAQ SIRIUS. Ces systèmes Dewesoft basés sur le SAR mettent en œuvre un puissant filtrage AAF sous la forme de filtres 100 kHz de 5e ordre. Il existe un filtre supplémentaire dans le domaine numérique, sélectionnable parmi Bessel, Butterworth (ou bypass), jusqu'au 8ème ordre.
Le choix de la technologie ADC à utiliser doit toujours être basé sur les exigences de l'application. Si vous mesurez principalement des signaux statiques et quasi-statiques (lents), vous n'avez évidemment pas besoin d'un système à très haute vitesse, mais vous en voulez probablement un avec une résolution de l'axe d'amplitude aussi élevée que possible.
Les systèmes fixes utilisés dans l'industrie ont généralement des exigences qui ne changent pas beaucoup, et il est généralement plus facile de choisir un système.
Pour les systèmes DAQ courants, cependant, c'est un peu plus difficile car ces systèmes sont utilisés dans une variété d'applications au fil du temps. L'essentiel est de choisir un système offrant les meilleures performances globales et des protections contre le bruit, le crénelage et l'obsolescence.
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