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STM32F373的SDADC跳动厉害,有试用过的吗?出来谈下心得

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出0入0汤圆

发表于 2014-12-17 20:29:44 | 显示全部楼层 |阅读模式
如题,最近做了块stm32f373的板子,主要使用它的16位sdadc,结果跳动范围能到几十,相当于三到四位的精度损失掉了.这个有点夸张。
有做过这个的吗?这个sdadc没有这么不堪吧我觉得

阿莫论坛20周年了!感谢大家的支持与爱护!!

一只鸟敢站在脆弱的枝条上歇脚,它依仗的不是枝条不会断,而是自己有翅膀,会飞。

出5入14汤圆

发表于 2014-12-17 20:55:57 | 显示全部楼层
16BIT 的 AD 对线路的要求相当高 —— 我用这个芯片做采样,N次滤波后基本能做到14个BIT不跳,感觉是还凑合,我水平有限,感觉比几十块的专用AD性能差点有限!

出0入0汤圆

发表于 2014-12-17 21:28:39 | 显示全部楼层
注意你采集的信号是不是准确的,还有线路最好做一条保护线,否则干扰都会很大

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-12-17 22:45:13 | 显示全部楼层
EMC菜鸟 发表于 2014-12-17 20:55
16BIT 的 AD 对线路的要求相当高 —— 我用这个芯片做采样,N次滤波后基本能做到14个BIT不跳,感觉是还凑合 ...

手册上也说有效位数是14bit,我那跳的位数达不到14位,那这个16位的就是个鸡肋.我觉得16位的怎么着也得做到15位的有效位才行

出5入14汤圆

发表于 2014-12-18 20:52:57 | 显示全部楼层
PZLPDY 发表于 2014-12-17 22:45
手册上也说有效位数是14bit,我那跳的位数达不到14位,那这个16位的就是个鸡肋.我觉得16位的怎么着也得做到 ...

也不能这么说,你要看性能价格比!

出300入477汤圆

发表于 2014-12-18 21:50:16 来自手机 | 显示全部楼层
做设计先仔细看datasheet啊!如果你看过,就根本不会有想用它这个ad的念头了!我最初也想用,看了datasheet再也不想了

出300入477汤圆

发表于 2014-12-18 21:55:38 来自手机 | 显示全部楼层
EMC菜鸟 发表于 2014-12-17 20:55
16BIT 的 AD 对线路的要求相当高 —— 我用这个芯片做采样,N次滤波后基本能做到14个BIT不跳,感觉是还凑合 ...

呵呵,还是24位的好,比如最近做的ads1232,随便做一个小小的两层板,不要任何平均算法,每个采样点都直接用了,直接稳在16位。很值啊!

出300入477汤圆

发表于 2014-12-18 21:59:10 来自手机 | 显示全部楼层
EMC菜鸟 发表于 2014-12-17 20:55
16BIT 的 AD 对线路的要求相当高 —— 我用这个芯片做采样,N次滤波后基本能做到14个BIT不跳,感觉是还凑合 ...

请问你对373的ad做了具体多少次滤波才稳到14位的?相应的采样速度和pga倍数是多少?

出5入14汤圆

发表于 2014-12-19 08:23:40 | 显示全部楼层
本帖最后由 EMC菜鸟 于 2014-12-19 08:25 编辑
redroof 发表于 2014-12-18 21:55
呵呵,还是24位的好,比如最近做的ads1232,随便做一个小小的两层板,不要任何平均算法,每个采样点都直接 ...


373 的 16BIT-AD 是高速采样AD (单通道最快 20uS 一次,对应价格来说已经好到不能再好了),跟 ADS1232 这种称重级别的 AD 完全是两回事!

出5入14汤圆

发表于 2014-12-19 08:29:46 | 显示全部楼层
PZLPDY 发表于 2014-12-17 22:45
手册上也说有效位数是14bit,我那跳的位数达不到14位,那这个16位的就是个鸡肋.我觉得16位的怎么着也得做到 ...

我做这种高精度的AD采样也没什么经验,估计这个AD好好调,应该还能提高!考虑到性价比和速度,我认为还是相当值得研究的!

出0入0汤圆

发表于 2014-12-19 08:48:34 | 显示全部楼层
你用参考源给VDDA供电?

出0入42汤圆

发表于 2014-12-19 09:02:41 | 显示全部楼层
没用过373的片子,过来围观涨涨见识。

出300入477汤圆

发表于 2014-12-19 09:44:13 | 显示全部楼层
EMC菜鸟 发表于 2014-12-19 08:23
373 的 16BIT-AD 是高速采样AD (单通道最快 20uS 一次,对应价格来说已经好到不能再好了),跟 ADS1232  ...

我来解读一下datasheet,以便给想用这个AD但还没用的人一个提醒:

下面都是差分状态,因为单端状态的性能更差:
最好的INL值是14LSB
零点误差,最好值是100uV,温漂15uV/℃(也就是50度温度变化要漂750uV=0.75mV)
增益误差,-2.4~-3.1%
SINAD:76db

手册注明,实际的有效位数
ENOB=SINAD/6.02-0.292
换算过来也就是 10^(76/20) /6.02=1048
也就是说,实际有效位数只有10位了。记住这就是手册标出的结果哦
因为最好条件下的最坏INL是14LSB,也就是说要损失最低4bit的线性,实际只有12位的线性。
零点温漂750mV相对满量程3.3V是15LSB,恰好也损失最低4bit。
也就是说,后面4位是逗你玩的。实际就是12位有效

如果你做很多次滤波,可以突破10位的无噪声有效位。但上限是12位的INL和零点温漂是没有办法突破的。

费这么多事,造了一个16位的AD,让人只能用到12位。大家看看值不值。。。。

出300入477汤圆

发表于 2014-12-19 09:46:19 | 显示全部楼层
我刚才算过了,如果你不做额外滤波,跳动几十恰好是对的,因为人家标称的无噪声有效分辨率就是1/1000左右,也就是你应该跳动60。呵呵

出0入50汤圆

发表于 2014-12-19 10:05:58 | 显示全部楼层
几乎所有的西格玛德尔塔的ADC芯片,都是无法达到标称的位数的精度和分辨率的,16位能做到12位精度,已经很不错了,很多号称24位的,实际也就16,7位。
西格玛德尔塔的ADC如果把转换速度降下来,信噪比会有明显的提升。

出300入477汤圆

发表于 2014-12-19 10:19:57 | 显示全部楼层
ilikemcu 发表于 2014-12-19 10:05
几乎所有的西格玛德尔塔的ADC芯片,都是无法达到标称的位数的精度和分辨率的,16位能做到12位精度,已经很 ...

唉,人家手册里面注明了精度就这个样,那就不能说“无法达到标称位数和分辨率”。人家做到的只要和手册上一致就行了。
我只是在纳闷,ST费了这么大的功夫造了这个16位SigmaDelta AD,结果比它之前的STM32F103的普通12位AD也没好到多少(这个12位也可以稳定到11位,INL最大3 LSB,全部误差最大5 LSB)
也就是说,这个16位AD能做的事情,以前的12位也差不了多少;而以前的12位AD不能做的事情,这个16位基本上也好不到太多。。。
何苦啊。。。。

出5入14汤圆

发表于 2014-12-19 10:30:14 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2014-12-19 09:44
我来解读一下datasheet,以便给想用这个AD但还没用的人一个提醒:

下面都是差分状态,因为单端状态的性 ...

为这位兄弟赞一个,我只大概用用,几乎都没怎么仔细研究这些参数 —— 很多参数也还不明白什么意思!

不过 ST 的 12-BIT 的 AD 我用下来,确实性能相当不错,用这个 SDADC 时主要是考虑其价格低廉,而且为了降低成本,当前选择的外围电路(电压参考、运放等)都是最廉价的,就算这样,在输入稳定时(用12V铅酸蓄电池),±16V的量程下,整个电路恒温时输出结果跳动不超过 1mV (一致性还行),校准 12V 后,6V输入时印象里误差也不超 1mV (线性度还行),因为电压参考用的是廉价芯片,所以温漂无法界定 ...... 参照这个结果,这个 SDADC 的性能应该还可以。

出0入0汤圆

发表于 2014-12-19 12:23:31 | 显示全部楼层
好帖,

ST真能装啊

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-12-19 12:55:24 | 显示全部楼层
幸亏我另外一块板子果断放弃了373,不然真的要惨死了

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-12-19 12:56:08 | 显示全部楼层
因为时间比较急没有仔细看数据手册,看来第一块要重新打板了

出300入477汤圆

发表于 2014-12-19 13:48:40 | 显示全部楼层
PZLPDY 发表于 2014-12-19 12:56
因为时间比较急没有仔细看数据手册,看来第一块要重新打板了

时间再急,对于没用过的芯片第一件事就是看Datasheet啊
不然99%可能就是白做了,所有时间白费。。。
看你还急不急

出0入0汤圆

发表于 2014-12-19 14:15:15 | 显示全部楼层
用的是差分模式,做滤波跳动15以内。

出300入477汤圆

发表于 2014-12-19 15:40:15 来自手机 | 显示全部楼层
bad_fpga 发表于 2014-12-19 14:15
用的是差分模式,做滤波跳动15以内。

多少采样率?滤波多少次?
跳15也就是有效分辨率12位,相对于标称值不错了。我估计至少要采16点平均一次才够这个分辨率

出0入0汤圆

 楼主| 发表于 2014-12-19 21:17:05 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2014-12-19 13:48
时间再急,对于没用过的芯片第一件事就是看Datasheet啊
不然99%可能就是白做了,所有时间白费。。。
看你 ...

我这是想当然的思想,以为ST既然打出混合信号MCU,16位的ADC再怎么差也能做到十四五位吧,结果是这副德行.这是我没想到的.以后不能惯性思维了.还是要认真看手册

出300入477汤圆

发表于 2014-12-20 09:26:02 | 显示全部楼层
PZLPDY 发表于 2014-12-19 21:17
我这是想当然的思想,以为ST既然打出混合信号MCU,16位的ADC再怎么差也能做到十四五位吧,结果是这副德行.这 ...

你看ST哪天做出过好的SigmaDelta AD 呢?
SigmaDelta AD 不是那么好做的。

出0入0汤圆

发表于 2014-12-20 10:06:04 来自手机 | 显示全部楼层
印象中有10%的误差

出0入0汤圆

发表于 2015-7-17 09:13:42 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2014-12-19 09:44
我来解读一下datasheet,以便给想用这个AD但还没用的人一个提醒:

下面都是差分状态,因为单端状态的性 ...

ENOB = SINAD/6.02-0.292
ENOB = 76/6.02-0.292
ENOB = 12.33

出300入477汤圆

发表于 2015-7-17 11:38:46 | 显示全部楼层
yangwc 发表于 2015-7-17 09:13
ENOB = SINAD/6.02-0.292
ENOB = 76/6.02-0.292
ENOB = 12.33

系数6.02是倍数,不是db,也不是bit
如果按bit计算,传统24位AD的RMS ENOB 到 NOISE-FREE BITS之间的换算是减去2.6 bit,恰好就是6.02倍

SINAD给出的是db
为了计算,得先把db变成倍数,算法就是除20然后去掉log10

db数字直接除有什么含义??
db只能加减,不能乘除的!

出0入0汤圆

发表于 2015-7-17 11:53:34 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-7-17 11:38
系数6.02是倍数,不是db,也不是bit
如果按bit计算,传统24位AD的RMS ENOB 到 NOISE-FREE BITS之间的换算 ...

在这里不应该把db换成倍数,
否则:
ENOB = (10^(76/20))/6.02-0.292
ENOB = 1047.81

这个值为1047.81的ENOB代表什么意思?

出300入477汤圆

发表于 2015-7-17 12:26:10 | 显示全部楼层
yangwc 发表于 2015-7-17 11:53
在这里不应该把db换成倍数,
否则:
ENOB = (10^(76/20))/6.02-0.292

哦,我弄混了,别人家的AD大部分都是给出RMS 信噪比或者RMS ENOB,以及Noise Free ENOB。
ST这个跟人不一样。
如果给出SINAD,换算确实是直接除了,得到bit,并且得到的也是RMS值。
也就是说,这个结果确实是 12.33bit(RMS)

当然,有效位数RMS值对我们的意义并不大,你要很多次平均滤波才能得到RMS的精度。
更有意义的是NoiseFree值,(单次测量的跳动量极限一般就按这个算),它是RMS值减2.6 bit
12.33-2.6=9.73 bit
呵呵,我还算多了,实际只有不到10bit
唉,确实是ST的太差了,以至于不好意思给人标出常规的ENOB

出300入477汤圆

发表于 2015-7-17 12:49:41 | 显示全部楼层
yangwc 发表于 2015-7-17 11:53
在这里不应该把db换成倍数,
否则:
ENOB = (10^(76/20))/6.02-0.292

系数6.02确实是对数功率到bit的换算比例
6.02=20*log(10为底)2的对数
本质上确实是通过倍数来换算的。db数字除以20,就是以10为底的对数。
然后换算到bit是以2为底的对数。

我之前把6.02看错成均方根到峰峰值之间的比例6.6了

出300入477汤圆

发表于 2015-7-17 12:55:42 | 显示全部楼层
本帖最后由 redroof 于 2015-7-17 12:57 编辑
redroof 发表于 2014-12-19 09:44
我来解读一下datasheet,以便给想用这个AD但还没用的人一个提醒:

下面都是差分状态,因为单端状态的性 ...


注:本帖上面2014-12-19的计算有误,多谢yangwc指出!
正确结果是:
如果给出SINAD,换算确实是直接除了,得到bit,并且得到的也是RMS值。
也就是说,这个结果确实是ENOB= 12.33bit(RMS)
差不多比它自己的12位AD好一点点吧
当然,RMS值你要平均很多次才能得到,通常的高精度AD都是以NoiseFree有效位数为准的。参见ADS12xx的手册,或者AD77xx的手册
无噪声有效位是RMS有效位减2.6bit(峰峰值噪声是RMS噪声的6.6倍,换算成bit),减的结果就是9.73bit了,连10位都不到!
也就是你单次测量,有效位数不到10位
平均很多次大约可以到标称的12.33位

出0入0汤圆

发表于 2015-7-17 13:05:25 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-7-17 12:55
注:本帖上面2014-12-19的计算有误,多谢yangwc指出!
正确结果是:
如果给出SINAD,换算确实是直接除了 ...

大概需要多少个数据做平均才可以得到12.33bit的精度?

出0入0汤圆

发表于 2015-7-17 13:39:24 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-7-17 12:55
注:本帖上面2014-12-19的计算有误,多谢yangwc指出!
正确结果是:
如果给出SINAD,换算确实是直接除了 ...

大概需要多少个数据做平均才可以得到12.33bit的精度?

出0入24汤圆

发表于 2015-7-17 14:17:31 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2015-7-17 11:38
系数6.02是倍数,不是db,也不是bit
如果按bit计算,传统24位AD的RMS ENOB 到 NOISE-FREE BITS之间的换算 ...

LS是对的

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出300入477汤圆

发表于 2015-7-17 14:54:52 | 显示全部楼层
yangwc 发表于 2015-7-17 13:39
大概需要多少个数据做平均才可以得到12.33bit的精度?

这个我真的不知道
我不知道一个SigmaDeltaAD可以烂到什么程度,反正看了ST这个AD的参数,感觉简直太坑了。。。。
建议随便用个单片机外接TI或者AD的高位AD吧,比它好太多倍了。
看看ADS1232的手册就明白了,这个只要10块钱~

出10入12汤圆

发表于 2018-11-18 17:43:54 | 显示全部楼层
stm32  营销可视玩得很6666的!!!! 四个妈的德尔塔的AD 都不行

出0入0汤圆

发表于 2019-8-5 09:32:31 | 显示全部楼层
我觉得这个性能还可以啊,毕竟便宜。我用双层板做的,一次均方差滤波,有效位数能做到14位,跟手册标的查不多

出300入477汤圆

发表于 2019-8-5 09:39:09 来自手机 | 显示全部楼层
Simmons_csy 发表于 2019-8-5 09:32
我觉得这个性能还可以啊,毕竟便宜。我用双层板做的,一次均方差滤波,有效位数能做到14位,跟手册标的查不 ...

你每次采多少个点用来算滤波?

出0入0汤圆

发表于 2019-8-5 10:57:55 | 显示全部楼层
这个做不到哦。。。要求高还是外扩吧

出0入0汤圆

发表于 2019-12-12 09:46:17 | 显示全部楼层
redroof 发表于 2019-8-5 09:39
你每次采多少个点用来算滤波?

好像是100个点,做一次。

出0入8汤圆

发表于 2019-12-12 20:33:03 | 显示全部楼层
看看,学习
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