如何校準(zhǔn)DS4830光電微控制器的內(nèi)部ADC失調(diào)

　　DS4830 光電控制器內(nèi)部的模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）失調(diào)可隨溫度和增益設(shè)置而變化，但 DS4830 允許用戶測量 ADC 內(nèi)部失調(diào)。將測得的 ADC 失調(diào)加至 ADC 失調(diào)寄存器，以抵消失調(diào)誤差。本應(yīng)用筆記演示利用應(yīng)用程序校準(zhǔn) DS4830 內(nèi)部 ADC 的失調(diào)。

　　引言

　　模 / 數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）將輸入電壓轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的數(shù)字編碼。理想的 ADC 在編碼空間內(nèi)實現(xiàn)這種行為。圖 1 所示為采用 2V 基準(zhǔn)的 3 位 ADC 的傳遞函數(shù)。

　　然而，設(shè)計一款在所有架構(gòu)下都滿足理想 ADC 特性的 ADC 非常困難。由于各種設(shè)計限制或約束，轉(zhuǎn)換器存在各種誤差，例如積分非線性（INL）、微分非線性（DNL）、增益以及 ADC 輸入失調(diào)。失調(diào)誤差是 ADC 最常見的誤差。對應(yīng)于零電壓輸入（ADC 輸入連接至地）的 ADC 數(shù)字編碼輸出稱為 ADC 失調(diào)。圖 2 所示為帶有失調(diào)的 3 位 ADC 傳遞函數(shù)。

　　DS4830 ADC 內(nèi)部失調(diào)

　　DS4830 光電微控制器內(nèi)置 13 位 ADC 和 ADC 失調(diào)寄存器（ADVOFF），用于校準(zhǔn) ADC 內(nèi)部失調(diào)。工廠對每一 DS4830 在室溫、不同 ADC 增益 ADCG1 （1.216V 滿幅）下進行失調(diào)校準(zhǔn)。然而，DS4830 ADC 內(nèi)部失調(diào)會隨溫度和增益變化。 DS4830 可測量任意 ADC 增益設(shè)置下的 ADC 內(nèi)部失調(diào)。然后利用測量值校準(zhǔn) ADVOFF 寄存器。為測量 ADC 內(nèi)部失調(diào)，ADC 控制器將內(nèi)部地連接至 ADC 輸入，然后啟動 ADC 轉(zhuǎn)換。ADC 控制器具有專用的通道選擇地址 25，指示 ADC 控制器測量 ADC 的內(nèi)部失調(diào)。ADC 控制器沒有專用的數(shù)據(jù)緩存器儲存 ADC 的內(nèi)部失調(diào)結(jié)果。為存取內(nèi)部失調(diào)轉(zhuǎn)換結(jié)果，必須使用 ADC 控制器的地址覆蓋選項。

　　用于 ADC 內(nèi)部失調(diào)的地址覆蓋選項

　　默認設(shè)置下，ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果儲存在通道編號對應(yīng)的 ADC 緩存器內(nèi)。ADC 控制器提供“地址覆蓋”選項。該選項允許將 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果放在任意數(shù)據(jù)緩存器地址（0-24 數(shù)據(jù)緩存器）。ADC 控制寄存器（ADCN）具有地址覆蓋控制位 LOC_OVR。如果將該位置 1，則允許用戶選擇一個替代位來儲存 ADC 轉(zhuǎn)換結(jié)果。ADC 狀態(tài)寄存器（ADST）的 ADC 轉(zhuǎn)換配置寄存器選擇位（ADCFG）置 1 時，替代位置由 ADDATA［12:8］位（ALT_LOC［4:0］）定義。