Делюсь опытом Встроенный АЦП ESP8266

[wcat]

Hi, All!
Руки дошли посмотреть на встроенный АЦП в ESP8266.
Собрал комплект небольшой макет и микропрограмму.
Состав стенда:
- китайский ESP201
- кросс-плата для него
- модуль DDS генератора на AD8933
- микропрограмма для ESP
- интрерфейс HTML-jscript для компа
Выходное сопротивление модуля генератора 200ом, амплитуда сигнала 0...0,6в, к встроенному АЦП подключен через резистор 10кОм (последовательно).
Вкраце - микропрограмма формирует буфер для быстрого чтения АЦП через функцию SDK _fast_adc_read, принимает AJAX-запросы и формирует JSON-ответы на них. В запросе возможна посылка управляющих команд для изменения частты и формы сигнала DDS и изменение содержимого регистра SAR esp. В ответ отправляются текущие параметры DDS, содержимое SAR и массив данных из буфера. На стороне PC происходит отрисовка содержимого буфера.
Публикую некоторые интересные результаты.
Соответственно имени вложения - частота и содержимое SAR
На частоте входного сигнала 1кГц оцениваем частоту дискретизации - количество отсчетов на период.
Выходим за интервал Найквиста, подстраиваем частоту для более точного определения частоты дискретизации.

Сухой осадок - частота дискретизации 130.5кГц при SAR=16 и 218.6кГц при SAR=8.
Отчетливо видны помехи от Wi-Fi и неидеальность преобразования - УВХ и фазовый джиттер дискретизации.
Далее готов опубликовать также архивы с полными картинками и массивами данных.
Yours sincerely, Dmitry aka wcat

 

[wcat]

Остальные вложения по теме. Для наглядности отстроился на 1кГц от частоты дискретизации.

 

[wcat]

При замыкании последовательного резистора 10К амплитуда возрастает вдвое, форма картинки сохраняется. Подпаивание дополнительного блокировочного конденсатора по питанию до 1000.0 мкФ + керамика 10.0мкФ непосредственно к плате модуля ничего не изменяет.
Т.об. сопротивление входа АЦП ~10k. Но долго мучать макет в этом режиме не стал. ;-)
Попробовал также модули NodeMCU, ESP-12e, ESP-07/ Получил схожие результаты. В NodeMCU с входными сопротивлениями не игрался

 

[=AK=]

При замыкании последовательного резистора 10К амплитуда возрастает вдвое, форма картинки сохраняется. Подпаивание дополнительного блокировочного конденсатора по питанию до 1000.0 мкФ + керамика 10.0мкФ непосредственно к плате модуля ничего не изменяет.

А керамический конденсатор со входа АЦП на землю - меняет?

 

[wcat]

А керамический конденсатор со входа АЦП на землю - меняет?

Hi!
Столь жестоко издеваться над макетом я не стал!
Хотя - надо попробовать махонький влепить, чтобы получился ФНЧ ... После 10К резистора. Только сейчас паять лениво, да и нет под рукой...

 

[nikolz]

Hi!
Столь жестоко издеваться над макетом я не стал!
Хотя - надо попробовать махонький влепить, чтобы получился ФНЧ ... После 10К резистора. Только сейчас паять лениво, да и нет под рукой...

Про ацп на форуме много и давно было.
доп могу сказать. частоту дискретизации можно поднять примерно до 900 кГц (точно уже не помню), а разрядность до 12 бит.
С помехами эффективно бороться медианным фильтром.

 

[wcat]

Hi, nikolz!

Про ацп на форуме много и давно было.

Интересующей меня информации не нашел...

частоту дискретизации можно поднять примерно до 900 кГц (точно уже не помню), а разрядность до 12 бит.

С этого места - поподробнее pls!

С помехами эффективно бороться медианным фильтром.

С помехами надо бороться <b>ДО</b> оцифровки, чтобы всякое г. за интеквалом Найквиста не проникало в тракт...

А применять КИХ да еще и нелинейную фильтрацию <b>ПОСЛЕ</b> - страусиная политика. Проще честно сказать, что разрядность много ниже заявленной.

 

[nikolz]

Hi, nikolz!

Интересующей меня информации не нашел...


С этого места - поподробнее pls!

С помехами надо бороться <b>ДО</b> оцифровки, чтобы всякое г. за интеквалом Найквиста не проникало в тракт...
А применять КИХ да еще и нелинейную фильтрацию <b>ПОСЛЕ</b> - страусиная политика. Проще честно сказать, что разрядность много ниже заявленной.

про КИХ - это Вы не в тему
так как помехи существуют не до оцифровки а внутри чипа
именно для этого ацп имеет 8 регистров
в эти регистры пишется максимально быстро 8 значений потом они суммируются сдвигаются и нелинейно линеаризуются - и в результате вы читаете из функции результат
Вот вместо суммирования более эффективно медианный фильтр.
-----------------------
если хотите получить максимум то найдите свалку pvvx там есть исходник функции. И колдуйте с ней.

 

[wcat]

про КИХ - это Вы не в тему

Так. Определение термина "медианный фильтр" - в студию!
А что КИХ-фильтр обладает бесконечной частотной характеристикой, я знал еще в 80-х годах прошлого века.

так как помехи существуют не до оцифровки а внутри чипа

Вот это и называется "до оцифровки"

нелинейно линеаризуются

Душевная фраза!..
ЛЮБАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ операция - искажение спектра, опять же, с вероятностью выпадения спектра за интервал Найквиста...

если хотите получить максимум то найдите свалку pvvx там есть исходник функции. И колдуйте с ней.

Для себя я выводы сделал.
Для справки - учился у А.М. Николаева.

 

[nikolz]

Так. Определение термина "медианный фильтр" - в студию!
А что КИХ-фильтр обладает бесконечной частотной характеристикой, я знал еще в 80-х годах прошлого века.

Вот это и называется "до оцифровки"

Душевная фраза!..
ЛЮБАЯ НЕЛИНЕЙНАЯ операция - искажение спектра, опять же, с вероятностью выпадения спектра за интервал Найквиста...

Для себя я выводы сделал.
Для справки - учился у А.М. Николаева.

Вообще-то я фразу "до оцифровки" понимаю как - на стадии аналогового сигнала.
Рад что понравилась фраза - специально для вас написал
Для справки - я сам учил цифровой обработки студентов.

 

[nikolz]

Относительно медианного фильтра и КИХ фильтров
Медианный фильтр можно условно назвать НЕЛИНЕЙНЫМ КИХ фильтром лишь на том основании, что он он обрабатывает конечную выборку сигнала.
Но у него нет коэффициентов как у КИХ фильтра и его реакция на дельта-функцию равна нулю.

 

[nikolz]

и еще объясню про АЦП ESP
Ваше упоминания найквиста(котельникова) тоже не по теме.
Дело в том, что суммирование 8 значений происходит во время одного отсчета сигнала т е для пользователя это одно преобразование.
И в этом одном преобразовании АЦП на самом деле 8 слагаемых. Т е шум фильтруется путем усреднения.
Я же эти восемь значений рекомендую обрабатывать медианным фильтром.

 

[wcat]

Вообще-то я фразу "до оцифровки" понимаю как - на стадии аналогового сигнала.

Точнее = до момента получения цифрового значения (отсчета, sample), что включает в себя сам момент дискретизации и квантования.

Рад что понравилась фраза - специально для вас написал

Гротескная катахреза!

Для справки - я сам учил цифровой обработки студентов.

Да и я нашим аспирантам периодически читаю обзорный курс радиотехники и цифровой обработки...
Только нынче база у них слабовата. Понятие Теории вероятности и ТФКП крйане расплывчаты даже у физтеховцев... Про теорию устойчивости не слышали совсем, от слова "вообще" :-(
Смотрят на меня, как гусь на молнию...

 

[wcat]

и еще объясню про АЦП ESP
Ваше упоминания найквиста(котельникова) тоже не по теме.

Как раз - в тему... Если в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста - флаг вам в руки, барабан на шею и электричку навстречу.
BTW, Котельников - один из учеников Николаева... Я не по наслышке знаком с историей радиоэлектроники...
Но не будем флюдить в теме!

 

[nikolz]

Как раз - в тему... Если в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста - флаг вам в руки, барабан на шею и электричку навстречу.
BTW, Котельников - один из учеников Николаева... Я не по наслышке знаком с историей радиоэлектроники...
Но не будем флюдить в теме!

А без плоского остроумия по-существу ничего сказать не можете?
Где Вы увидели в моих ответах что что-то "добавляется в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста" ?
Мне собственно по... чему Вас учили и не доучили.
Я вам рассказал какие особенности есть в АЦП ESP. И как получить лучшие характеристики.
Тема АЦП была изучена со всех сторон 5 лет назад. Ваш опыт хуже моего и pvvx.
Считаю дискуссию закрытой.

 

[wcat]

Где Вы увидели в моих ответах что что-то "добавляется в спектральный состав сигнала добавляется нечто за пределами интервала Найквиста" ?

В приложенном мною отчете о результатах. И в записках инсургента.

Я вам рассказал какие особенности есть в АЦП ESP. И как получить лучшие характеристики.

Принято. Только конфетки из него не получится.
Как радиоинженер-конструктор с многодесятилетним опытом работы вижу, что применить его можно лишь в качестве дополнительного дешевого контрольного инструмента. Для задач сигнальной обработки не рекомендован.

Тема АЦП была изучена со всех сторон 5 лет назад. Ваш опыт хуже моего и pvvx

Мой опыт однозначно указывает грамотному инженеру область применения.

Считаю дискуссию закрытой.

Открывать дискуссии не предполагал и не вижу смысла