Como criar um orçamento de ruído e o que fazer depois?

Ao ler algumas perguntas / respostas neste site, me deparei com essa resposta de Scott Seidman e achei interessante.

Portanto, elabore seu orçamento de ruído, descubra quantos bits você precisa e faça o que precisa para obtê-los. Tente lembrar que um engenheiro que sempre excede as especificações, em vez de encontrá-las, está perdendo tempo e dinheiro.

Como você cria um orçamento de ruído e, quando você tem um ou recebe um, como o usa para determinar quais componentes você precisaria (opamps, adcs etc.)?

Por exemplo, se você receber um orçamento de ruído, como determinaria quantos bits precisará para um ADC?

editar ADC ratiométrico de link original , é possível separar a tensão de referência e a tensão de excitação por um amplificador

Um orçamento de ruído neste contexto parece ser a resolução mínima necessária para obter as informações desejadas.

Para o exemplo da ADC - se você deseja resolver 0,25v de um sinal de 5v, sua relação sinal / ruído é de 5v / 0,25v = 20. Para atingir essa relação sinal / ruído, será necessário um ADC com pelo menos 5 bits de resolução - 2 ^ 5 é 32. 4 bits não funcionarão porque 2 ^ 4 é 16, que é menor que 20.

Para resumir - para escolher seu orçamento de ruído, descubra qual é o sinal mínimo que você precisa resolver. Em seguida, calcule a menor taxa de bits necessária para resolver esse sinal.

Obviamente, ao trabalhar com circuitos analógicos, é necessário levar em consideração a não linearidade dos circuitos. A entrada da Wikipedia sobre ADCs tem um ótimo resumo do que deve ser considerado: http://en.wikipedia.org/wiki/Analog-to-digital_converter

Bottom line: Você geralmente deve escolher um ADC com amostragem um pouco maior do que o mínimo necessário.

Para completar, também mencionarei o ruído do circuito. O ruído do circuito é o ruído gerado pelos componentes dentro de um circuito. Exemplos incluem ruído térmico, ruído de disparo e ruído de 1 / f. Eles colocam um nível mínimo no qual você pode resolver um sinal e aumentar a resolução do ADC em um circuito não ajudará nisso. Mais informações na página da Wikipedia: http://en.wikipedia.org/wiki/Noise_(electronics)

Experimente esta nota do aplicativo Analog Devices .

Eu tenho um ótimo árbitro no trabalho, vou desenterrar na segunda-feira. O orçamento de erro pode envolver a garantia de que seu sinal é grande o suficiente para cobrir bits suficientes e pode envolver fatores como tolerâncias nos resistores que controlam seu ganho. Vou detalhar isso melhor na minha mesa.

ATUALIZAR:

Encontrado: http://www.maximintegrated.com/app-notes/index.mvp/id/4300 . Outra boa sinopse é nesta outra Nota de App máxima .

Como eu disse acima, o ruído é apenas uma parte disso, mas pode borbulhar em lugares surpreendentes.

O que fazer quando terminar? Bem, como muitas outras práticas de engenharia, é melhor tratar o orçamento de erros como uma ESPECIFICAÇÃO - ou seja, quando você estiver realmente projetando, você já deve saber quanto erro pode tolerar e que tipo de resolução precisa. Dessa forma, você sabe o que está atirando e não está constantemente movendo seus próprios postes. Depois de saber, você poderá usar um procedimento de orçamento para ajudá-lo em seu projeto. Depois disso, é tudo verificação de bancada, seguida de ajustes no seu design, se necessário.

Um "orçamento" de ruído é realmente uma especificação para o ruído máximo permitido em cada etapa do sistema. Geralmente, você começa com o resultado final e trabalha para trás para descobrir o que isso significa em cada etapa anterior. Como as etapas adicionam ruído, o orçamento do ruído fica mais e mais apertado (é necessária uma relação sinal / ruído mais alta) à medida que você recua.