ADC精度(II)：解释总不可调整误差

曾经想到过的TUE技术规格中的“总”代表什么吗?他是不是容易到将

图1. ADC偏移误差与输入电压之间的关系

增益误差：ADC输出的实际和抱负斜率之间的差异。他通常表示为满量程输出码上的ADC范围或最大误差的比率。2中所示，增益误差的

ADC数据表的全部DC误差技术规格(即偏移，增益误差，INL)相加，还

肯定值在模拟输入临近满量程值时增强。

是要更复杂一些?实际上，TUE是总系统误差相对于ADC工作输入范围

的比率。

更确切地说，TUE是单位为最低有效位 (LSB) 的DC误差技术规格。最

低有效位 (LSB) 代表ADC的实际和抱负传递函数之间的最大偏离。这

图2. ADC增益误差与输入电压之间的关系

个技术规格假定未执行系统级校准。在概念上，TUE是ADC运行方式中

积分非线性 (INL)：实际ADC传递曲线到抱负直线运行方式的最大非

以下非抱负类型数值的组合：

线性偏离。ADC的INL响应没有一定的外形，并且取决于内部架构，

偏移误差 (VOS)：1所示，ADC实际和抱负传递曲线间的恒定差异。这

以及由前端信号调整电路导致的失真。

个值是测得的将ADC输入短接至地而获得的数字输出。

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图3. ADC INL误差与输入电压之间的关系

大多数ADC数据表指定全部上述DC误差的典型值和最大值，但是未指定TUE这方面的数值。计算TUE的最大值可不像将全部单独的DC误差最大值加在一起那么容易。这是由于全部这些误差是不相关的，并且在浮现最差偏移的状况下，增益和线性误差大概不一致浮现在ADC传递函数的同一个输入电压上。因此，误差的容易求和大概使系统精度看起来未必那么差。这在应用的动态范围被在传递函数的中间时更是如此。 在这典型数据采集系统中，与ADC在一起的还有一个输入驱动器和一个电压基准，他们也会影响总体偏移和增益误差。因此，在大多数没有校准的系统中，偏移和增益误差打算了计算TUE最大值时用到的INL。计算特定模拟输入电压上的最大TUE的推举办法是，那一点上全部单个误差最大值的和方根，(方程式1)。将全部这些误差转换为同样的单位很重要，通常转换为LSB。

方程式1生成一个针对TUE的典型“蝴蝶结”外形的误差图。对于具有较高偏移误差的系统，“蝴蝶结”图有一个更厚的结(图4A)。相反，对于增益误差较高的系统，“蝴蝶结”的结变薄，而弓形变厚(图4B)。

图4.“蝴蝶结”外形的ADC TUE与输入电压间的关系

总的来说，因为误差取决于ADC工作时的输入电压范围，所以没有计算ADC最大TUE确实定公式。假如系统不要求采纳囫囵ADC输入范围，你可以通过使ADC远离其传递函数的端点运行来大大削减TUE。

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