1. Feladat
Egy 16 bites ADC adatlapja 12,5 bit ENOB-ot ad a kívánt frekvencián. Mit jelent ez?
2. Megoldási terv
- Határozd meg a teljes bemeneti tartományt és a felbontást/mintavételt.
- Számold ki az LSB-t vagy a Nyquist-feltételt.
- Fordítsd át a fizikai bemenetet kóddá vagy a mintavételi frekvenciát frekvenciatartománnyá.
- Ellenőrizd a zajt, referenciahibát és aliasing lehetőségét.
3. Adatok és modell
Adatok és feltételezések
Konkrétan megadott számadatok:
12,5 bit
Modell/feltétel:
- Az ADC kódszámításnál ideális kvantálást feltételezünk; a zajt csak akkor vesszük bele, ha külön meg van adva.
4. Mit keresünk?
A feladat célmennyiségét vagy célkövetkeztetését egyetlen mondatban fogalmazd meg, mielőtt számolni kezdesz.
5. Levezetés / számolás
A számítás gerince: Zaj és torzítás miatt a hasznos információ kb. 12,5 ideális bitnek felel meg. A behelyettesítés után mindig tartsd meg az egységeket, mert az egységellenőrzés az egyik legegyszerűbb hibaszűrő.
6. Rövid eredmény
A tényleges dinamikus felbontás jóval kisebb 16 bitnél
7. Ellenőrzés
ADC sanity-check: a kód nem lépheti túl a teljes skálát; 1 LSB mindig a teljes tartomány/2^N nagyságrendje; fs-nek elegendően nagynak kell lennie a jel sávszélességéhez.
8. Fizikai értelmezés
Zaj és torzítás miatt a hasznos információ kb. 12,5 ideális bitnek felel meg.
9. Kiértékelés és valós korlátok
Kiértékelés: hasonlítsd össze az eredményt azzal, amit fizikailag vártál. Ha az eredmény meglepő, először az egységátváltást, majd a modellt és az implicit feltételezéseket ellenőrizd.
10. Továbblépés
Továbblépés: adj hozzá bemeneti zajt és referenciahibát, majd becsüld meg, mennyi effektív bit marad használható.
11. Önértékelés
Önértékelés: 3 pont rendszerszintű terv, 3 pont fizikai indoklás, 2 pont korlátok/hibamódok, 2 pont ellenőrizhető mérnöki javaslat.
12. Gyors önellenőrző kérdések
- Mi volt a megoldás kulcsfelismerése?
- Melyik feltételezést használtuk?
- Melyik valós hatás változtatná meg leginkább az ideális eredményt?
- Milyen méréssel ellenőriznéd a számítást egy valódi áramkörön?