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ADS1256: ADC转换后的数据规律失真

Part Number:ADS1256

用ADC1256转换后的数据,符合(奈奎斯特定理)采样频率高于2倍的信号频率,但转换后的数字信号还是会规律失真。

如下输入为连续的正弦波和三角波,经ADC转换后的规律失真,请问如何解决此类失真,如有参考资料请给我们参考。

Amy Luo:

您好,

看上面信号是信号幅值周期性变化,您用示波器测量基准电压、供电电压是稳定的吗?您使用的输入信号用示波器直接测量是稳定的吗?您使用的是单端输入还是差分输入?正弦波和三角波信号是直接连接ADC模拟输入端的吗?输入的信号幅值是什么?您可以附上电路图吗?

您输入恒定的直流电压,经AD转换采集后波形是什么样的?

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sunm Wang:

输入直流,输出的AD值正确,这是采样率还不足够高造成的,输入信号越低,这种失真越小。如一个周期只采样三(或两)个点,会出现明显这种规律性失真。

但奈奎斯特定理是采样频率高于信号的2倍是可以还原真实信号的,请问这种问题如何解决,你们有参考资料么

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Amy Luo:

您输入的信号频率是多少?您是怎样设置的采样频率?

PGA您设置的是多少?对应的数据速率DR[7: 0]设置的是多少?您在不改变PGA的情况下,降低DR,看下效果是否有所改善?

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sunm Wang:

这个跟PGA设置没关系,是采样点与信号起始点偏移造成,

有没研究过,如何保证采样率超两倍信号时,可以真实重现信号,符合奈奎斯特准则。

以下是方波输入采样率5倍于信号时,真实采集的信号。

可以看出不同的起始采样点,引起的信号失真

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Amy Luo:

首先需要确认的一点是,三角波和方波它不是单频的信号,它可以用傅立叶展开,或者说它包含其他频率的信号。如果您仅是按信号周期性的频率的2倍采样,它肯定存在失真。

ADS1256是ΔΣADC,它有两个采样速率,即输入采样速率fs和输出数据速率fD。ΔΣ调制器它会将量化噪声整形到更高频率。如果输入采样速率fs一定的情况下,输出数据速率fD越低,那么量化噪声就会越低。在输入单频正弦波时失真,我在想有可能是量化噪声造成的,所以想让您降低数据速率看是否有所改善。

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Amy Luo:

另外也看下输入的连续的正弦波本身就存在失真?

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sunm Wang:

这个失真的问题是与采样与信号倍数相关,信号频率越低,失真越小。

有没有软件算法处理,在fs和fD都大于信号信号2倍以上时(符合奈奎斯特准则),AD值真实完整反应输入信号。

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Amy Luo:

您输入的是什么信号?是单频信号吗?奈奎斯特准则说的是单频信号。

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sunm Wang:

实际是不能确定波形的复合信号,提取的有用信号最高频率定于1KHZ以下。

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Amy Luo:

您这里的最高频率1KHZ是将需要采集的时域信号傅立叶变换后得到的最大频率吗?1KHZ的方波信号其傅立叶变换后得到的最大频率不是1HKZ,它是远远大于1KHZ的,我不太清楚您是否明白了这一点。

理论上讲,对于同一信号,采样率越高,稍后恢复出的波形就越接近原信号,

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