Ganho de ENOB por Decimação

Fórmula

Descrição

A sobreamostragem seguida de decimação (promediação e subamostragem) aumenta o número efetivo de bits de um ADC. Cada quadruplicação da taxa de amostragem ganha um bit adicional de resolução. Esta técnica espalha o ruído de quantização por uma largura de banda mais ampla, e depois o filtro de decimação remove o ruído fora de banda, deixando um sinal mais limpo à taxa de Nyquist original. Os ADC sigma-delta exploram este princípio com rácios de sobreamostragem muito elevados (64x a 256x) combinados com conformação de ruído (noise shaping) para atingir uma resolução de 24 bits a partir de um simples comparador de 1 bit.

Variáveis

• ENOB_gain — Bits efetivos adicionais de resolução
• N — Rácio de sobreamostragem (taxa de amostragem / taxa de Nyquist)

Notas Práticas

Para ganhar 1 bit, sobreamostre 4x. Para ganhar 2 bits, sobreamostre 16x. Para ganhar 4 bits, sobreamostre 256x. Isto pressupõe ruído branco e um filtro de decimação adequado (não apenas promediação). Os ADC sigma-delta acrescentam conformação de ruído, que empurra mais ruído de quantização para fora de banda, permitindo um ganho de ENOB muito maior por oitava de sobreamostragem.