如何分析模数转换器在实际应用中的误差?

2023-12-28 TOPPOWER(顶源科技)官网
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在设计测量系统时,我们需要充分了解不同的误差源以及它们对整体精度的影响。误差分析使我们能够自信地选择组件并确保系统满足精度要求。本文TOPPOWER通过不同的例子深入讨论ADC系统误差分析。


信号链中的典型错误


图1显示了电阻电流传感应用的框图。


图1. 电阻电流传感应用的框图


图片由Analog Devices提供,尽管ADC是关键组件,但它只是测量系统中的一个误差源。可能还有其他几个组件,例如滤波器、放大器、ADC输入驱动器和电压基准,这些组件会给系统增加额外的误差。这些组件的非理想性表现为系统整体失调误差、增益误差或非线性的增加。根据应用和电路拓扑,特定组件的错误可能比其他组件更严重。


ADC增益误差取决于信号电平


在继续之前,我们需要强调增益误差和失调误差之间的一个重要区别:与失调误差不同,增益误差取决于信号电平。为了更好地理解这一点,请考虑下面描述的3位ADC的特性曲线(图2),其偏移误差为-1.5 LSB(有效位)。


图2. 具有-1.5 LSB偏移误差的3位ADC特性曲线示例


图片由Microchip提供,请注意,偏移误差会使整个传递函数移动相同的值。换句话说,无论输入信号电平如何,它都会引入相同的误差值。然而,增益误差的情况并非如此。下图3显示了增益误差为+1.5 LSB的3位ADC。


图3. 具有+1.5 LSB增益误差的3位ADC绘图示例


图片由Microchip提供,对于输入范围上端(约1.4V)的输入信号,增益误差为+1.5 LSB;然而,在输入范围的下端,误差为零。对于范围中点的输入,增益误差约为+0.75 LSB。因此,增益误差与输入信号成比例。这意味着,如果在特定应用中输入电平始终小于满量程值,则有效增益误差只是额定值的一部分。

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SERIES,NSD1624-DSPR,NSI6602VA-Q1SWR,NSI8242CX-DSWR,NSI6602MNC-Q1SWTR,NST20,NIRS31,NSREF30XX,NCA9545,NSI1042,NSI6611,NCA9546,NSI6622B-DSPNR,NCA9306,NCA9548,NSD12416-Q1SPR,NSI6602MC-Q1SWTR,NSI8242NX,NSD8308-Q1HTSXR,NCA9617A,NST1001HA,NSI6602VA-DSWR,NSI1303D2X,NSI6601B-DSWVR,NSD7310-DHSPR,NSI6601,NSD731X-Q1,NSR7808GXX,NSD7312-Q1HSPR,NSI6602VB-DLAMR,NSI6602MNF-DSWTR,NSA3300,NSI6602C-Q1SWKR,NSC2860X,NSI6611ASC-DSWR,NST413,NSI22C11,NSI8230CX-DSWR,NSI6801B-DSPR,NSI6622A-DSPNR,NSD5604NE-DHTSTR,NSPDSX SERIES,NSL2163X,NST86,NIRS31-DSSR,NSI810X SERIES,NSI6642C-DSWKR,NSIP8944WX,NSA2200,NSIP8921WX,NSI8262WX,NSI6602NB-DLAMR,NSE11409,NSI8260SX,NSPGD1,NSR31,NSI6602VD-Q1SPNR,NSR35,NSR33,NSD8306,NSD731X,NSD8308,NIRSP31V,NSI6602VB-DLAR,NSD7310-Q1DHSPR,NSD1624-Q1SPKR,NSD11416–Q1,NSI6801X SERIES,NSI6602VB-Q1SWKR,NSD8310,NSI6602VD-DSPNR,NSI68515UC-DSWR,NST60,NSD8312,NSI6602ND-DSPNR,NSHT30,NSI6602C-Q1SWR,NSI82XXC,NSL21630,NSI6642B-DSPNR,NSL21631,NSI6602VD-Q1SWR,NSD5604-DHTSPR,NSI22C12,NSA2302,NSA2300,NSIP8920WX,NSIP8943WX,NSI6651ALC-Q1SWR,NSI8240WX,NSD1224LA-DSPR,NSI8261SX,NSD2621B-DQAGR,NSI8263WX,NSIP89XX SERIES,NSE11409 SERIES,NSI6602A-Q1SPNR,NSI6602NC-DLAR,NSI1303E0X,NSI6801,NSUC1610,NSI83086C,NSI8308XC,NSI6642D-DSPNR,NSD1015T-DSPR,NSI68515,NSI1306M25,NSI1300D25,NSIP8822WX,NSI6642C-DSWR,NSD1025V-Q1HMSR,NSD7312A-Q1HSPR,NPD020N120A-DTOGT,NSI83085C,NSI6602MB-Q1SWTR,NSIP892X,NSL21610,NSI6622B-DSWR,NSI6602VC-DSWR,NPD040N120A-DTOGT,NSI6602C-DLAR,NSI6602MC-DSWTR,NSI8262SX,NSI8241WX,NSIP8822,NSIP8943,NSL21611,NSIP8944,NSI6602A-DSWKR,NCA9534B,NSIP8940,NSIP8820,NSIP8941,NSR35 SERIES,NSIP8821,NSIP8942,NSI6651ASC-DSWR,NSI68515RC-DSWR,NSI8263SX,NSI1042-DSWR,NSI1042CDSWVR,NSI8241CX-DSWR,NSI6611ASC-Q1SWR,NSIP83086C,NSI8260CX-DSWR,NSI8230WX,NSIP1042,NSI6602B-DLAR,NSD

August 2023  - 纳芯微电子  - 选型指南 查看更多版本

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型号- BD52W04G-C,SH8KXX SERIES,BD900N1W,QH8KXX SERIES,BM2SCQ123T-LBZ,R6007RND3,BD900N1G-C,BD2311NVX-C,RBR2VWM60A,BD9XXN1 SERIES,BD933N1,RFS SERIES,RBR1VWM40A,BM2SC12XFP2-LBZ,CSL1901,BP3622,BD14210G-LA,BP3621,SCT4013DW7,BM2P06XMF-LBZ,R6035VNX3,RB068VWM150,R60XXRNX SERIES,CSL1901DW,BD950N1WG-C,BM2P060LF-Z,BM2LE160FJ-C,BV1LE080EFJ-C,BM2SC123FP2-LBZ,SH8MC5,SCT4018KW7,RB168VWM-40,RFL SERIES,SCT4018KE,BD52W03G-C,SCT4026DE,BM2SCQ121T-LBZ,LTR10 SERIES,RB168VWM-60,BD48W00G-C,RBR1VWM30A,SH8MB5,SCT4018KR,SCT4026DR,R6035VNX,BM2P061MF-Z,BM6437X,CSL1901UW,BM64378S-VA,BD900N1EFJ-C,D950N1EFJ-C,SCT4013DE,BM2P063MF-Z,R6024VNX3,SCT4013DR,BD7XXL05G-C,R60XXVNX SERIES,BD950N1,RB068VWM100,RFL,SH8KXX,CSL1901VW,RFS,BD14215FVJ-LA,BM6437X SERIES,PSR,RB168VWM-30,SCT4036KW7,R6004RND3,BM2LE040FJ-C,RF05VAM2S,BD750L05G-C,BM2SC122FP2-LBZ,BD933N1G-C,BD900N1,BM2P061LF-Z,BD52W02G-C,BM64377S-VA,BD933N1EFJ-C,QH8MB5,REFLD002,R60XXRNX,RBLQ2VWM10,PSR500,SCT4026DW7,BV1LE040EFJ-C,RFS30TZ6S,BD900N1WG-C,CSL1901 SERIES,QH8MC5,CSL1901YW,BV1LEXXXEFJ-C,RFL60TZ6S,R6013VND3,PSR SERIES,R6009RND3,R6077VNZ,BM2SCQ122T-LBZ,RFL60TS6D,S WAVE B-01,PSR400,BD933N1WG-C,BD52W01G-C,RB068VWM-60,R WAVE B-01,REFPDT007-EVK-001B,REFPDT007-EVK-001A,REFPDT007-EVK-001C,RFS30TS6D,LTR10,BD950N1WEFJ-C,BM2SC124FP2-LBZ,QH8MX5 SERIES,QH8KB5,R6013VNX,QH8KB6,RBR2VWM30A,BM2LE250FJ-C,BD2311NVX-LB,RGWXX65C SERIES,RGW00TS65CHR,SH8MX5 SERIES,SCT4045DW7,BV1LE250EFJ-C,SCT4036KE,QH8MX5,SCT4045DE,R6024VNX,BM2SCQ124T-LBZ,R6055VNX,R6018VNX,R6055VNZ,SCT4045DR,RGW80TS65CHR,QH8KC6,CSL1901MW,QH8KC5,R60A4VNZ4,RB168VWM150,BD7XXL05G-C SERIES,BD52W06G-C,SCT4062KR,BD48HW0G-C,RBR2VWM40A,BD1421X-LA SERIES,BD9XXN1,R6077VNZ4,BM1390GLV-Z,RGWXX65C,RBR1VWM60A,REFLD002-1,QH8KXX,REFLD002-2,R6055VNX3,BD52W05G-C,BM2P06XMF-LBZ SERIES,SCT4036KR,RFL30TS6D,BD900N1WEFJ-C,BM2LEXXXFJ-C,RFS60TS6D,BD733L05G-C,BD933N1WEFJ-C,SCT4062KE,BM2SC12XFP2-LBZ SERIES,BM64374S-VA,GNE1040TB,BD950N1W,BD725L05G-C,BD933N1W,BD730L05G-C,BM2SC121FP2-LBZ,PSR350,SH8KC6,BM64375S-VA,SH8KC7,BM2LE080FJ-C,SH8MX5,SCT4062KW7,R60XXVNX,PSR100,BV1LEXXXEFJ-C SERIES,RB168VWM100,BD950N1G-C,RGW60TS65CHR,R6055VNZ4,BM2P060MF-Z,RLD90QZWJ,RFS60TZ6S,RLD90QZWD,RLD90QZWC,SH8KB7,RLD90QZWB,SH8KB6,RB068VWM-40,RLD90QZWA,RB068VWM-30,BV1LE160EFJ-C,RLD90QZW8,RFL30TZ6S,BM2LEXXXFJ-C SERIES,RLD90QZW5,BD1421X-LA,PSR330,RLD90QZW3

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