表1 误差与丢码之间的关系
而MAX1324的DNL误差为±1LSB,声明为无丢码,所以具有14位精度。
在一定条件下可以允许丢码的存在。因为一般说来,同系列产品在性能条件不同时价格相差较大,在满足性能要求的前提下,选购低等级的ADC将大幅度节省元件成本,同时又满足系统要求。
2.2 积分非线性
积分非线性(INL)定义为微分非线性(DNL)误差的积分。在实际分析ADC精度时,一般采用INL误差。INL误差定义为转换器测量结果与理想转换函数的差。其相应关系可以表示为:
ERR=LSB/2n
积分非线性(INL) 误差各种表示之间的关系如表2:
表2 积分非线性(INL)误差各种表示之间的关系
而MAX1324的INL误差为±1.5LSB,声明为无丢码(14位精度),则它的分辨率误差是:ERR=LSB/2 =1.5/2 =0.0091552% 。
2.3 失调和增益误差
失调误差也称为零漂,是指系统在0V输入电压时或其附近时ADC产生的漂移。对于失调误差的修正,可以比较容易利用微控制器(μC)或数字信号处理器(DSP)进行修正。
我们以MAX1324为例说明失调误差与输入电压的关系。MAX1324的失调误差为±3LSB,相当于±0.9155mV的输入电压误差(以5V为基准作参考电压),在进行失调误差修正时必须于扣除3个码以补偿失调电压,而在失调误差为+3LSB时满量程电压值就变成了4.0845V,超过上述电压值就会产生溢出现象;在失调误差为-3LSB时,假设对于单极性输入,在0~0.9155mV之间,输出均为零,直到0.9155mV时才出现第一次跳变,这同样使ADC动态范围变小了。
公式进行修正: ,其中m1为理想转换函数的斜率,m2为实例转换函数的斜率。可以使用调试的方法对增益误差进行修正,将参考电压和输入模拟电压进行联动调试,当参考电压为某一特定值时可以使满量程输出全“l”,从而达到修正增益误差的效果;也可在软件中采用一个线性校正曲线改变ADC 转换函数的斜率。
总之, 对于失调误差和增益误差可以通过软件实现误差正的修。