如何连接 A/D 转换器以在特定电压带内进行测量,以免浪费测量分辨率

问题描述

我正在尝试将 MCP3008 A/D 转换器(请参阅 https://ww1.microchip.com/downloads/en/DeviceDoc/21295d.pdf)与 RaspBerryPi 结合使用,以数字化某些传统音频芯片生成的音频信号。

据我所知,我可以使用 3v3 (VDD) 为 MCP3008 供电以简化与 RaspBerryPi 的连接(或者我可以使用高达 7V 的更高 VDD,但随后我必须使用额外的电平转换器来与 RaspBerry Pi 连接)。 MCP3008 模拟输入信号的参考电压不能高于 VDD+0.6V(例如上述情况下为 3.9V 或 7.6V)。

根据我想要采样的声音芯片的规格,相关的峰峰值电压变化仅为 3V,但信号似乎处于 6V 直流电平。 (我想这意味着信号在 4.5V 到 7.5V 范围内移动..这个假设正确吗?)

我显然可以使用一些分压器将输入电压缩放到 MCP3008 能够承受的任何最大参考电压。但我总是会浪费 0 - 4.5V 的大部分测量范围,因为它从未被原始音频信号使用过。

我能做些什么来确保相应的 A/D 转换器(它可能与上面提到的模型不同)使用其测量分辨率进行数字化 具体在相关电压范围内的信号? (即使用 10 位转换器时,4.5V 信号应转换为 0,7.5V 信号应转换为 0x3ff)。

PS:我想知道使用 Z 二极管切断部分直流电平,然后测量我将放置的 10k 电阻器上的电压的“溢出”部分是否是一种可行的方法Z 二极管。或者是否有任何原因导致这可能不适用于我的应用程序?

解决方法

使用高通滤波器去除直流偏置。

鉴于您正在处理音频,您需要小心不要删除音频数据。