Qual é a maior precisão alcançada para um ADC?

Eu estava navegando no Digikey no outro dia (não é?) E me deparei com alguns ADCs de 32 bits; havia ofertas da Linear, TI e Analog. Um deles se destacou, o AD7177 da Analog, que afirma na Tabela 7 na página 19 da folha de dados que, a 5 amostras por segundo, possui um número impressionante de 27,5 efetivos de bits (e um ruído RMS de 50 nanovolts ). Por outro lado, é claro, sua precisão é significativamente pior, mas ainda assim.

Isso me fez pensar, se um ADC disponível relativamente barato pode atingir um ENOB de 27,5 bits ...

Qual foi o maior ENOB já alcançado? Seja em algum IC super integrado, algum equipamento de laboratório estupidamente caro, um amplificador de encaixe? Alguém já bateu 27,5 bits de precisão?

[editar] Um pouco de esclarecimento : não estou procurando comprar / construir ou adquirir um dispositivo desse tipo . Estou apenas curioso sobre o que é o estado da arte atual, os relógios atômicos modernos atingiram a incerteza de 3x10-18 (3 quintilhionésimos), onde os voltímetros científicos modernos estão na balança?

Definição de Wiki : -

O número efetivo de bits (ENOB) é uma medida da faixa dinâmica de um conversor analógico-digital (ADC) e seus circuitos associados. A resolução de um ADC é especificada pelo número de bits usados ​​para representar o valor analógico, fornecendo, em princípio, níveis de sinal de 2 ^ N para um sinal de N-bit.

Citação de Atmel : -

Na maioria dos casos, a resolução de 10 bits é suficiente, mas em alguns casos é desejada uma maior precisão. Técnicas especiais de processamento de sinal podem ser usadas para melhorar a resolução da medição. Usando um método chamado 'Sobredamostragem e dizimação', é possível obter uma resolução mais alta, sem o uso de um ADC externo.

Sobre-amostragem - colete 4 amostras consecutivas e combine-as para obter mais um pouco de resolução; use um ADC bastante padrão de 18 bits e exagere em 256 para obter um ADC de 22 bits. Exagerar em mais 256 vezes para obter um ADC de 26 bits ...

Você vê para onde isso está indo?

Se houver ruído e causar distorção do sinal, você poderá fazer com que qualquer ADC tenha um bit extra calculando a média / dizimando 4 amostras, portanto, calcule a média quantas desejar para obter uma resolução mais alta, mas claramente o preço a pagar é uma largura de banda proporcionalmente menor e precisão.

Qual foi o maior ENOB já alcançado?

O que você quer que seja?

Nota de rodapé - um sigma delta ADC faz exatamente o que eu descrevi acima, exceto que ele gerencia o ruído fora da banda muito melhor e, portanto, obtém um rendimento melhor com o aumento de bits por amostras convertidas em média (ou dizimadas).

Ele usa apenas um ADC de 1 bit (um comparador); portanto, claramente essa técnica funciona, mas não precisa usar um ADC de 1 bit. É tudo sobre filtragem de ruído: -

O ruído de um ADC sigma delta é progressivamente mais alto em frequências mais altas devido ao uso de um integrador no caminho do sinal - isso força o ruído a ser baixo em frequências baixas e, após a dizimação, produz um benefício líquido na resolução em comparação com apenas um convencional ADC que foi super amostrado e dizimado.

$\mu\Phi_0$$\Phi_0$ gama dá 32 bits com 1 Hz de largura de banda e freqüência de canto 0,3 Hz. A corrente crítica real é pelo menos uma ordem de magnitude mais alta; portanto, mais alguns bits podem ser possíveis.

Bom para fazer picovoltímetros e afins. Tipo de caro e inconveniente por causa do ambiente 4K.

A Texas Instruments possui um ADC com resolução de 31 bits, ADS1282 , com até 4000 amostras por segundo, na faixa de temperatura industrial (-40 C + 85 C). Apenas ~ $ 40 em quantidade. 1000. No entanto, é preciso trabalhar muito, muito duro para obter o ruído analógico do front-end até esse nível de resolução, embora algumas médias deslizantes possam ajudar às custas da taxa de amostragem e / ou largura de banda.