SoC中放大器和ADC的校準(zhǔn)
圖4顯示了存在偏移誤差和增益誤差的系統(tǒng):
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/137420.htm
片上系統(tǒng) (SoC) 是在單顆芯片上集成模擬和數(shù)字外設(shè)以及微處理器的混合信號控制器,其不僅在同一器件中集成了模擬前端所需的所有組件,如放大器、濾波器、ADC等,而且還可提供靈活的路由選項。利用這些靈活的資源,我們能精確地解決偏移誤差和增益誤差問題。
下面讓我們討論一些用來消除偏移和增益誤差廣泛采用的校準(zhǔn)方法。每種方法都有自己的優(yōu)點和缺點。根據(jù)應(yīng)用不同,我們可使用一種方法、或者多種方法的組合,從而實現(xiàn)最高的精度。
兩點校準(zhǔn)
這種校準(zhǔn)方法能同時解決偏移誤差和增益誤差。在方程式4中,如果實際增益ma和偏移C為已知,那么實際輸入可用方程式5進(jìn)行計算:

參數(shù)ma和C均可通過兩點校準(zhǔn)過程加以確定:
1、在模擬前端輸入處施加0V電壓,測量ADC輸出,并記錄為Offset (C)。
2、在輸入處施加已知參考電壓并測量ADC輸出。為了實現(xiàn)最佳性能,參考電壓應(yīng)大于滿量程值的90%。
3. 計算計數(shù)/電壓 (ma) 或電壓/計數(shù) (1/ma) 增益。


4、將偏移和增益值存儲在非易失性存儲器中,并在實際測量中使用該值。
當(dāng)偏移和增益值被存儲之后,我們就能使用以下方法測量輸入信號:
1. 測量輸入ADC計數(shù)。
2. 使用偏移和增益值計算輸入電壓?! ?/p>


根據(jù)應(yīng)用不同,用于執(zhí)行偏移或刻度校準(zhǔn)的觸發(fā)器可用開關(guān)實現(xiàn),或者也可通過通信接口接受命令實現(xiàn)。
刻度可以是被測量的實際單位的函數(shù)。舉例來說,如果您測量分流器上壓降的電流,那么您不必測量電壓再得出電流,而是可以直接對分流器施加參考電流并通過計數(shù)/安培來計算刻度。這就消除了分流電阻容差所造成的誤差問題。
缺點:
使用這種偏移和增益補償方法有兩個缺點:
1. 運算放大器的偏移有自身的溫度系數(shù),會隨溫度而變化。這會導(dǎo)致在進(jìn)行校準(zhǔn)溫度以外的其它溫度上會出現(xiàn)偏移誤差。
2. 兩點校準(zhǔn)會在制造進(jìn)程中多加一個步驟。
我們可通過以下技術(shù)方法來解決這兩個缺點。
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