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SoC中放大器和ADC的校准

作者:GaneshRaaja,PushekMadaan时间:2012-10-09来源:电子产品世界

  在当今的混合信号系统世界里,许多应用都需要测量和处理大量的模拟信号,包括但不限于电压、电流、温度、压力、加速度、pH值、流量和ECG等。相关应用领域包括可控环境下的实验室和医疗设备,也包括运行在恶劣工作条件下的工业设备。需要测量的模拟信号范围很大,包括ECG系统中的几微伏电压到发电站的数千伏电压等。

本文引用地址:http://www.eepw.com.cn/article/137420.htm

  无论是什么应用、环境或待测量的信号量,基本的信号采集系统都包含一个放大和调节信号的模拟前端以及将模拟信号转换为数字值、然后由微处理器加以处理的模数转换器 ()。模拟前端可能是一个简单的放大器,也可能是包含多级放大器和滤波器的复杂系统。

  基本信号调节电路的方框图如下所示:  

 

  放大器增益

  假定系统是理想状态,那么输出由以下方程式表示:  

 

  这里,VIN为输入电压

  A为放大器增益
  VFS为的范围
  N为ADC的分辨率

  对于ADC计数而言,微处理器根据以下方程式计算输入电压:  

 

  可惜的是,在现实世界中,没有所谓“理想”的情况,系统必须应对引入系统并影响ADC输出的误差。最重要的误差也就是我们本文将要讨论的误差——偏移误差和增益误差。

  偏移误差

  图2显示了范围介于+2.5V之间的8位ADC示意图。X轴表示输入电压,Y轴表示ADC计数。蓝线为理想的ADC输出。红线则为实际的ADC输出。请注意,实际输出与理想状态不同,这种差异就叫作偏移误差。  


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关键词: ADC SoC CDS

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