Gain d'ENOB par Décimation

Formule

Description

Le suréchantillonnage suivi d'une décimation (moyennage et sous-échantillonnage) augmente le nombre effectif de bits d'un ADC. Chaque quadruplement de la fréquence d'échantillonnage gagne un bit de résolution supplémentaire. Cette technique répartit le bruit de quantification sur une bande passante plus large, puis le filtre de décimation supprime le bruit hors bande, laissant un signal plus propre à la fréquence de Nyquist d'origine. Les ADC sigma-delta exploitent ce principe avec des rapports de suréchantillonnage très élevés (64 à 256) combinés à une mise en forme du bruit pour atteindre une résolution de 24 bits à partir d'un simple comparateur 1 bit.

Variables

• ENOB_gain — Bits effectifs de résolution supplémentaires
• N — Rapport de suréchantillonnage (cadence d'échantillonnage / cadence de Nyquist)

Notes pratiques

Pour gagner 1 bit, suréchantillonnez par 4. Pour gagner 2 bits, suréchantillonnez par 16. Pour gagner 4 bits, suréchantillonnez par 256. Cela suppose un bruit blanc et un filtre de décimation approprié (pas seulement un moyennage). Les ADC sigma-delta ajoutent une mise en forme du bruit qui repousse davantage de bruit de quantification hors bande, permettant un gain d'ENOB bien plus important par octave de suréchantillonnage.