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输出数据速率 ODR

我以前写过这个 国产新星LHA7668B对战十年老将AD7124 ,最近做温度计重新研究,确实是块不可多得的好ADC。

慢慢写,今天写一个ODR,所有的采集都绕不开的话题。

嗯?不写点公式显得不专业哈!

ODR 至少要是信号最高频率的两倍,否则会发生混叠(aliasing)。

更高的 ODR 可以用于后期滤波、平均、动态追踪。特别适合噪声多、波形要求高的系统。

也是正经推荐的采集方式,五倍以上的采集我们的信号。

  1. 信号最高频率为 10 Hz(如呼吸或血压波动) → 推荐 ODR ≥ 50 SPS
  2. 信号频率范围在 0.5~100 Hz(如 ECG) → 推荐 ODR ≥ 500 SPS

LHA7668 内部用的是 sinc3 / sinc4 滤波器,它们的−3dB 带宽约为 ODR 的 0.262 倍(sinc4 为例):

反推:

假如最大的频率是50Hz:

也就是说200就可以了

但是直观的共识是:ODR 越低 → 滤波器带宽越窄 → 噪声越小

看这个表格就知道了

  1. 速率越高,噪声越大:因为带宽放宽了,更多噪声进来了
  2. 速率越高,功耗越高:每次采样都要用电力
  3. 滤波器参数要匹配速率:不同 ODR 要选用不同滤波器组合(sinc3/sinc4/快速建立等)

我们也可以不算,谁天天算啊?总结一个表出来。

继续说:输出数据速率(Output Data Rate,ODR)是衡量 ADC 每秒钟能够完成多少次转换的指标。它决定了 ADC 系统能够处理的信号的变化速度以及应用的实时性要求。

SPS = Samples Per Second(每秒采样数)

当然也要考虑一些别的事情:

1. 是否需要抗 50 Hz / 60 Hz 工频干扰?

推荐使用 25 SPS / 50 SPS / 60 SPS

这几档配合滤波器可以实现高达 120 dB 抑制

2. 是否追求极限精度?

使用 1.17 SPS ~ 10 SPS,配合高增益

可实现 19 nV 级别 RMS 噪声(数据更新慢但精准)

3. 是否采样动态信号?

对于 EEG/ECG/生理信号等,使用 1k~4k SPS 可满足时域变化响应

这时噪声会高一些,但可接受

4. 是否只需读取“静态变化”?

温度、压力、气体浓度、pH值等慢变信号

使用 10~50 SPS 是最佳权衡(功耗低、精度高)

很多时候便携仪表需要看功耗

更加详细

数据手册给出

速率 vs 噪声 vs 分辨率(核心权衡)

实际应用举例(对应 ODR 推荐)

更多的时候还是需要示波器和频率仪先大致看看信号的特性的。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。原始发表:2025-03-27,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent 删除系统datadb表格数据

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