跳至内容
深圳市捷比信实业有限公司 · 产品选型与采购咨询联系业务人员
铝电解电容捷比信 · 专业器件主题站

ADC错误的原因(二)

单击上面的蓝色文本关注我〜01前言上一篇文章介绍了ADC转换引起的错误。本文将介绍由外部原因引起的ADC错误。 02& nbsp;由ADC环境引起的误差参考电压噪声由于ADC输出是模拟信号电压与参考电压的比值,因此模拟参考电压上的任何噪声都会导致数字值在转换后发生变化。在某些封装中,VDDA模拟电源用作参考电压(VREF +),因此VDDA电源的质量会影响ADC误差。 & nbsp;例如,当模拟基准为3.3V(VREF + = VDDA)并且信号输入为1V时,转换结果为:(1 / 3.3)×4095 = 0x4D9& nbsp。但是,当模拟参考中的峰峰值为40 mV时,转换值变为:(1 / 3.34)×4095 = 0x4CA(VREF +处于其峰值)。 & nbsp;错误= 0x4D9 – 0x4CA = 15 LSB SMPS(开关模式电源)通常具有内置的快速开关功率晶体管。这会在输出中产生高频噪声。此开关噪声在15 kHz至1 MHz之间。参考电压/功率调节功率调节对ADC精度非常重要,因为转换结果是模拟输入电压与VREF +值的比值。当连接到VDDA或VREF +时,如果这些输入上的负载及其输出阻抗导致电源输出下降,则转换结果将产生误差。其中N是ADC分辨率(在本示例中,N = 12)。如果参考电压发生变化,数字结果也将发生变化。例如:如果所用电源的参考电压为3.3 V且VAIN = 1 V,则数字输出为:如果电源提供的电压等于3.292 V(在其输出连接到VREF +之后),则:电压降引起的误差为:0x4DC – 0x4D9 = 3 LSB。外部基准电压参数当使用外部基准电压源(在VREF +引脚上)时,外部基准源具有一些​​重要的参数。必须考虑三个参考电压规格:温度漂移,电压噪声和长期稳定性。模拟输入信号噪声在采样期间,高频信号的微小变化会导致较大的转换误差。该噪声是由电气设备(例如电动机,发动机点火器,电源线)产生的。它会添加不需要的信号,因此会影响源信号(例如传感器)。结果,ADC转换结果不准确。最大输入信号幅度的ADC动态范围没有很好地匹配。为了获得最高的ADC转换精度,ADC动态范围必须与要转换的信号的最大幅度相匹配。我们假定要转换的信号在0 V至2.5 V之间变化,并且VREF +等于3.3V。ADC转换的最大信号值为3102(2.5 V),如下图所示。在此示例中,有993个未使用的转换(4095-3102 = 993)。这意味着转换后信号的精度会降低。模拟信号源电阻的影响源和引脚之间的模拟信号源的阻抗或串联电阻(RAIN)可能会由于电流流入引脚而在引脚上引起电压降。内部采样电容器(CADC)的电荷由RADC电阻的开关控制。添加了源电阻(RADC)后,保持电容器充满电所需的时间会延长。下图显示了模拟信号源电阻的影响。 CADC的有效充电由RADC + RAIN控制。因此,充电时间常数为tc =(RADC + RAIN)×CADC。如果采样时间短于通过RADC + RAIN对CADC完全充电所需的时间(ts& lt tc),则ADC转换的数字值小于实际值。 PCB源电容和寄生电容的影响转换模拟信号时,必须考虑模拟输入引脚上的源电容和寄生电容。源电阻和电容形成一个RC网络。此外,除非外部电容器(CAIN + Cp)完全充电到输入电压值,否则ADC转换结果可能不准确。 (CAIN + Cp)的值越大,源频率越受限制。外部源电容和寄生电容分别用CAIN和Cp表示。注入电流的影响任何模拟引脚(或紧邻的数字输入引脚)上的负注入电流都可能在ADC输入中引起泄漏电流。最坏的情况是相邻的模拟通道。当VAIN& lt; VSS产生负注入电流,导致电流从I / O引脚流出。温度影响温度对ADC精度有重要影响。主要生产两个进口