如何校准DS4830光电微控制器的内部ADC失调

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DS4830光电控制器内部的模/数转换器(ADC)失调可随温度和增益设置而变化,但DS4830允许用户测量ADC内部失调。将测得的ADC失调加至ADC失调寄存器,以抵消失调误差。本应用笔记演示利用应用程序校准DS4830内部ADC的失调。

引言

模/数转换器(ADC)将输入电压转换为相应的数字编码。理想的ADC在编码空间内实现这种行为。图1所示为采用2V基准的3位ADC的传递函数。

然而,设计一款在所有架构下都满足理想ADC特性的ADC非常困难。由于各种设计限制或约束,转换器存在各种误差,例如积分非线性(INL)、微分非线性(DNL)、增益以及ADC输入失调。失调误差是ADC最常见的误差。对应于零电压输入(ADC输入连接至地)的ADC数字编码输出称为ADC失调。图2所示为带有失调的3位ADC传递函数。

DS4830ADC内部失调

DS4830光电微控制器内置13位ADC和ADC失调寄存器(ADVOFF),用于校准ADC内部失调。工厂对每一DS4830在室温、不同ADC增益ADCG1(1.216V满幅)下进行失调校准。然而,DS4830ADC内部失调会随温度和增益变化。DS4830可测量任意ADC增益设置下的ADC内部失调。然后利用测量值校准ADVOFF寄存器。为测量ADC内部失调,ADC控制器将内部地连接至ADC输入,然后启动ADC转换。ADC控制器具有专用的通道选择地址25,指示ADC控制器测量ADC的内部失调。ADC控制器没有专用的数据缓存器储存ADC的内部失调结果。为存取内部失调转换结果,必须使用ADC控制器的地址覆盖选项。

用于ADC内部失调的地址覆盖选项

默认设置下,ADC转换结果储存在通道编号对应的ADC缓存器内。ADC控制器提供“地址覆盖”选项。该选项允许将ADC转换结果放在任意数据缓存器地址(0-24数据缓存器)。ADC控制寄存器(ADCN)具有地址覆盖控制位LOC_OVR。如果将该位置1,则允许用户选择一个替代位来储存ADC转换结果。ADC状态寄存器(ADST)的ADC转换配置寄存器选择位(ADCFG)置1时,替代位置由ADDATA[12:8]位(ALT_LOC[4:0])定义。

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