ADC基準(zhǔn)電壓誤差影響全范圍轉(zhuǎn)換
SAR(逐次逼近寄存器)ADC基準(zhǔn)電壓對轉(zhuǎn)換精度的影響比最初想象的還要大。圖1所示為理想和帶增益誤差的3位ADC轉(zhuǎn)換器的傳遞方程。ADC的傳遞方程等于:
本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/186699.htm在這里,DCODE為數(shù)字輸出代碼,VIN為轉(zhuǎn)換器的輸入電壓,VOS為轉(zhuǎn)換器偏置電壓,VREF為用于轉(zhuǎn)換器的基準(zhǔn)電壓,N為ADC位數(shù)或ADC分辨率,VGE為ADC增益誤差、基準(zhǔn)輸出電壓誤差和基準(zhǔn)電壓噪聲的綜合。
容易看到基準(zhǔn)電壓給定值對ADC絕對精度的影響。對高分辨率轉(zhuǎn)換器,基準(zhǔn)電壓偏置誤差通常比ADC偏置誤差大,特別在過溫度狀態(tài)。從傳遞方程也注意到基準(zhǔn)電壓誤差對較高輸入電壓轉(zhuǎn)換器的結(jié)果影響更大。
可以用ratiometric設(shè)計減小ADC和基準(zhǔn)電壓的誤差。這需要電路或微處理器校準(zhǔn)算法中加入額外設(shè)備。記住校準(zhǔn)算法需要每個電路的增益和偏置特性。
基準(zhǔn)電壓的噪聲誤差是不同的問題。它影響轉(zhuǎn)換的SNR(信噪比)和THD(總諧波失真)?;鶞?zhǔn)電壓噪聲影響輸入電壓較高的ADC轉(zhuǎn)換器的SNR和THD(圖2)。
如果轉(zhuǎn)換器在基準(zhǔn)電壓引腳缺少內(nèi)部緩沖器,將會引入或輸出電流尖峰。轉(zhuǎn)換器在轉(zhuǎn)換期間使用這些電流為內(nèi)部電容充電。這個認(rèn)識也許引發(fā)了在外部基準(zhǔn)電壓和ADC之間插入低噪聲放大器的設(shè)計。
不要嘗試用0V或地的輸入電壓測試ADC。如果希望看到轉(zhuǎn)換中基準(zhǔn)電壓源的影響,嘗試使用直流全范圍輸入,信號輸入將幫助看到系統(tǒng)的頻率響應(yīng)。
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