模数转换器 (ADC) 应用中的误差分析

出处:维库电子市场网 发布于:2023-12-08 17:31:12

  在设计测量系统时,我们需要充分了解不同的误差源以及它们对整体精度的影响。误差分析使我们能够自信地选择组件并确保系统满足精度要求。
  本文通过不同的例子深入讨论ADC系统误差分析。

  信号链中的典型错误

  图 1 显示了电阻电流传感应用的框图 。

  电阻电流传感应用的框图。
  图 1. 电阻电流传感应用的框图。图片由Analog Devices提供尽管 ADC 是关键组件,但它只是测量系统中的一个误差源。可能还有其他几个组件,例如滤波器放大器、ADC 输入驱动器和电压基准,这些组件会给系统增加额外的误差。这些组件的非理想性表现为系统整体失调误差、增益误差或非线性的增加。根据应用和电路拓扑,特定组件的错误可能比其他组件更严重。
  ADC 增益误差取决于信号电平

  在继续之前,我们需要强调增益误差和失调误差之间的一个重要区别:与失调误差不同,增益误差取决于信号电平。为了更好地理解这一点,请考虑下面描述的 3 位 ADC 的特性曲线(图 2),其偏移误差为 -1.5 LSB(有效位)。

  具有 -1.5 LSB 偏移误差的 3 位 ADC 特性曲线示例。
  图 2. 具有 -1.5 LSB 偏移误差的 3 位 ADC 特性曲线示例。图片由Microchip提供请注意,偏移误差会使整个传递函数移动相同的值。换句话说,无论输入信号电平如何,它都会引入相同的误差值。然而,增益误差的情况并非如此。下图 3 显示了增益误差为 +1.5 LSB 的 3 位 ADC。

  具有 +1.5 LSB 增益误差的 3 位 ADC 绘图示例。

  图 3.具有 +1.5 LSB 增益误差的 3 位 ADC 绘图示例。图片由Microchip提供对于输入范围上端(约 1.4 V)的输入信号,增益误差为 +1.5 LSB;然而,在输入范围的下端,误差为零。对于范围中点的输入,增益误差约为 +0.75 LSB。因此,增益误差与输入信号成比例。这意味着,如果在特定应用中输入电平始终小于满量程值,则有效增益误差只是额定值的一部分。



关键词:ADC

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!