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浅论软件校正降低偏移与增益误差
 

【作者: Ken Kavanagh】2006年11月03日 星期五

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D/A数字模拟转换器的动作原理非常简单—即:给定数字输入,它就提供准确的输出电压。但实际上,输出电压的准确性是视一些因素而定,包括在信号链中来自D/A转换器以及来自其他组件的增益和偏移误差。系统设计师必须补偿这些误差,以便得到最高的输出准确性。有一种解决方案是外加一些组件,透过后段制造调整将误差移除。有些D/A转换器具有内部的调整缓存器,允许用户校正出存在于系统中的误差,这样,传至D/A转换器的数字码就会产生正确的输出电压。本篇设计指南将会解释运用一种软件解决方案而非硬件方案来降低系统误差的必要步骤。


在所有D/A转换器上,偏移误差和增益误差是两个常见的误差机制。当运用到最小的程序代码时,偏移误差是从预期的最小电压的变异所产生。举例来说,对一颗单极D/A转换器而言,0x0000的码应该提供最小的输出电压。当D/A有可能经过工厂校正而有一固有的低偏移时,在信号链中的放大器及其他组件将会增加整体的偏移值。在信号链中的整体偏移称为系统偏移。透过下文介绍的芯片内建缓存器,就可以移除系统偏移。


理想上,当偏移误差被移除时,增益误差是转换函数斜率的偏差。以一颗D/A转换器为例,它可能需要在0V电压启动,在5V电压终止,但实际的转换函数可能在5mV启动,在5.015mV终止。在本例中,增益误差为10 mV。(图一)显示这些误差。
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