本文中，小編將對(duì)ADC內(nèi)部校準(zhǔn)進(jìn)行深度解讀，如果你想對(duì)它的詳細(xì)情況有所認(rèn)識(shí)，或者想要增進(jìn)對(duì)它的了解程度，不妨請(qǐng)看以下內(nèi)容哦。

一、ADC

將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的電路，稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器（簡(jiǎn)稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC，Analog to Digital Converter）。ADC的基本原理是把輸入的模擬信號(hào)按規(guī)定的時(shí)間間隔采樣，并與一系列標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號(hào)相比較，數(shù)字信號(hào)逐次收斂，直至兩種信號(hào)相等為止。然后顯示出代表此信號(hào)的二進(jìn)制數(shù)，模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器有很多種，如直接的、間接的、高速高精度的、超高速的等。每種又有許多形式。同模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器功能相反的稱為“數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器”，亦稱“譯碼器”，它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量的裝置，也有許多種和許多形式。A/D轉(zhuǎn)換的作用是將時(shí)間連續(xù)、幅值也連續(xù)的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為時(shí)間離散、幅值也離散的數(shù)字信號(hào)，因此，A/D轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過(guò)取樣、保持、量化及編碼4個(gè)過(guò)程。

二、ADC如何實(shí)現(xiàn)內(nèi)部校準(zhǔn)

（一）ADC 內(nèi)部失調(diào)校準(zhǔn)

對(duì)于內(nèi)部失調(diào)校準(zhǔn)，所選ADC通道的輸入在內(nèi)部短路。此外，將輸出編碼與理想值進(jìn)行比較，以確定失調(diào)誤差。對(duì)于大多數(shù)ADC，例如ADS1260-Q1，集成了輸入多路復(fù)用器，用于斷開(kāi)輸入與外界的連接，并在內(nèi)部將其連接到公共電壓以執(zhí)行失調(diào)校準(zhǔn)。ADS131M06的輸入多路復(fù)用器比ADS1260-Q1的輸入多路復(fù)用器相對(duì)簡(jiǎn)單，如圖1所示。

圖1.顯示 ADS131M06 輸入多路復(fù)用器。圖片由TI提供

如您所見(jiàn)，其中一個(gè)多路復(fù)用器配置 MUXn[1：0] = 01 將兩個(gè)輸入都短路到地。此多路復(fù)用器配置可用于失調(diào)校準(zhǔn)。另一方面，一些ADC僅斷開(kāi)其中一個(gè)輸入與外部電路的連接。例如，考慮AD7124-4的內(nèi)部連接，如圖2所示。

圖2. AD7124-4內(nèi)部連接框圖圖片由ADI公司提供

在失調(diào)校準(zhǔn)期間，兩個(gè)輸入一起短路。但是，負(fù)輸入仍連接到外部電路。因此，器件數(shù)據(jù)手冊(cè)建議設(shè)計(jì)人員確保在失調(diào)校準(zhǔn)期間負(fù)輸入端不存在任何多余的噪聲和干擾。此外，在執(zhí)行校準(zhǔn)時(shí)，該輸入的電壓不允許超過(guò)額定限值。

（二）ADC 內(nèi)部滿量程校準(zhǔn)

滿量程校準(zhǔn)通常通過(guò)向ADC輸入施加內(nèi)部生成的滿量程電壓來(lái)執(zhí)行。如果ADC的輸入范圍為±V裁判，輸入在內(nèi)部連接到 +V裁判和 -V裁判線。知道輸入處于滿量程電平后，ADC可以確定所需的增益校準(zhǔn)系數(shù)。如果ADC具有集成PGA，則內(nèi)部產(chǎn)生的電壓通常是ADC的基準(zhǔn)電壓除以PGA的選定增益，以避免ADC過(guò)量程。這允許器件在每個(gè)增益設(shè)置下支持內(nèi)部滿量程校準(zhǔn)。

具有校準(zhǔn)功能的ADC通常重復(fù)一定次數(shù)（例如16次）的零電平和滿量程測(cè)量，并平均轉(zhuǎn)換結(jié)果以計(jì)算校準(zhǔn)值。對(duì)數(shù)據(jù)求平均值可降低轉(zhuǎn)換噪聲并提高校準(zhǔn)精度。

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