ZHCAF19 February 2025 AMC0106M05 , AMC0106M25
4.3 直流精度、噪聲和有效位數(shù)
執(zhí)行了一系列測(cè)試，以量化不同過(guò)采樣率和負(fù)載電流條件下的測(cè)量噪聲和相應(yīng)的有效位數(shù) (ENOB)。通過(guò)在 1200個(gè) PWM 周期內(nèi)從 10kHz PWM 的中心測(cè)量 1200 個(gè)連續(xù)樣本來(lái)計(jì)算 ENOB。PWM 矢量在測(cè)試期間保持恒定。恒定 PWM 矢量會(huì)產(chǎn)生恒定的相電壓和直流電流。ENOB 的計(jì)算方式如下：
其中，對(duì)于給定的 OSR，噪聲RMS 等于 1200 次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。圖 4-3 展示了在 3A 直流電流下測(cè)量的 OSR 32、64、128 和 256 的直方圖。獲得的 ENOB 在 圖 4-4 中顯示為 OSR 的函數(shù)。
圖 4-3 不同 OSR 在 3A 相電流下的相電流直方圖
圖 4-4 相電流 ENOB 與 OSR 間的關(guān)系在 OSR=32 時(shí)，此設(shè)計(jì)已提供 11.1 位的分辨率。零電流與 3A 或 6A 電流之間沒(méi)有可測(cè)量的差異。隨著 OSR 的增加，較大相電流下的系統(tǒng)噪聲影響顯而易見(jiàn)。例如，OSR 128 下的 ENOB 會(huì)增加到 13.7 位以提供較小的電流，而在 6A 時(shí)略微降低到 13.5 位。表 4-1 總結(jié)了在 3A 電流條件下使用不同 OSR 時(shí)測(cè)得的 ENOB、噪聲和延時(shí)。
| OSR | 32 | 64 | 96 | 128 | 192 | 256 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 噪聲 (mARMS) | 18.4 | 5.93 | 4.14 | 3.46 | 2.94 | 2.51 |
| ENOB（位） | 11.1 | 12.8 | 13.3 | 13.5 | 13.8 | 14 |
| 延遲 (μs) |
2.4 | 4.8 | 7.2 | 9.6 | 14.4 | 19.2 |
下一章將介紹正弦相電流測(cè)量，該方法使用 100kHz 高 PWM 頻率，即使在 PWM 開(kāi)關(guān)期間也能展現(xiàn)高測(cè)量精度。