简介：ADC模块是一个12位、具有流水线结构的模数转化器，用于操控回路中的数据收集。本文提出一种用于进步TMS320F2812ADC精度的办法，使得ADC精度得到有用进步。
1 ADC模块差错的界说及影响剖析
1.1 差错界说
常用的A/D转化器首要存在：失调差错、增益差错和线性差错。这儿首要评论失调差错和增益差错。抱负情况下，ADC模块转化方程为y=x×mi，式中x=输入计数值 =输入电压×4095/3;y=输出计数值。在实践中，A/D转化模块的各种差错是不可避免的，这儿界说具有增益差错和失调差错的ADC模块的转化方程为y=x×ma±b，式中ma为实践增益，b为失调差错。经过对F2812的ADC信号收集进行屡次丈量后，发现ADC增益差错一般在5%以内，即0.95。
图1抱负ADC转化与实践ADC转化
1.2 影响剖析
在核算机测控体系中，目标数据的收集一般包括两种根本物理量：模仿量和数字量。关于数字量核算机能够直接读取，而关于模仿量只要经过转化成数字量才干被核算机所承受，因而要完成对模仿量精确的收集及处理，模数转化的精度和精确率有必要满意必定的要求。因为F2812的ADC具有必定增益差错的偏移差错，所以很简单形成体系的误操作。下面剖析两种差错对线性电压输入及A/D转化成果的影响。
F2812用户手册供给的ADC模块输入模仿电压为0～3 V，而实践运用中因为存在增益差错和偏移差错，其线性输入被减小。
下面以y=x×1.05+80为例介绍各项值的核算。当输入为0时，输出为80，因为ADC的最大输出值为4095，则由式y=x×1.05+80求得输入最大电压值为2.8013。因而，沟通输入电压规模为1.4007±1.4007，此刻有用位数N=ln4015/ln2=11.971，mV/计数位=2.8013/4015=06977，其余项核算同上。表1中的最终一行显现了ADC操作的安全参数，其有用位数削减为11.865位，mV/计数位从0.7326添加为0.7345，这将会使转化成果削减0.2%。
在实践运用中，所收集的信号常常为双极型信号，因而信号在送至ADC之前需求添加转化电路，将双极型信号转化为单极型信号。典型的转化电路如图2所示。关于ADC模块，考虑到增益差错和失调差错对输入规模的影响，转化电路需求调整为如图3所示的电路。在图3中，输入增益差错的参阅规模现已改动。
图2抱负情况下的电压转化电路
图3校对后的电压转化电路
关于双极性输入，其0 V输入的增益差错对应单极性输入的1.4315V的增益差错，因而，原有ADC的增益差错和失调差错被增大了。例如，假如ADC的增益差错为5%，失调差错为2%，则其双极性的增益差错核算如下：双极性输入x′= 0.0000 V，单极性的ADC输入电压x = 1.4315 V，其抱负的转化值为ye=1.4315×4095/3=1954，而由ya=1954×1.05+80核算得实践转化值，则双极性增益差错为ya-ye=2132-1954=178(9.1%差错)。经过核算能够看出，ADC的差错大大添加，因而要运用ADC进行数据收集，就有必要对ADC进行校对，进步其转化精度。
2 ADC校对
2.1校对办法
经过以上剖析能够看出，F2812的ADC转化精度较差的首要原因是存在增益差错和失调差错，因而要进步转化精度就有必要对两种差错进行补偿。关于ADC模块采纳了如下办法对其进行校对。
选用ADC的恣意两个通道作为参阅输入通道，并别离供给给它们已知的直流参阅电压作为输入(两个电压不能相同)，经过读取相应的成果寄存器获取转化值，运用两组输入输出值求得ADC模块的校对增益和校对失调，然后运用这两个值对其他通道的转化数据进行补偿，然后进步了ADC模块转化的精确度。图1示出了怎么运用方程获取ADC的校对增益和校对失调。详细核算进程如下：
① 获取已知输入参阅电压信号的转化值yL和yh。
② 运用方程y=x×ma+b及已知的参阅值(xL，yL)和(xH，yH)核算实践增益及失调差错：
实践增益ma=(yH-yL)/(xH-xL);
失调差错 b=“yL” -xL×ma。
③ 界说输入x=y×CalGain-CalOffset，则由方程y=x×ma+b得校对增益CalGain=1/ma=(xH-xL)/(yH -yL)，校对失调CalOffset=b/ma=yL/ma-xL。
④ 将所求的校对增益及校对失调运用于其他丈量通道，对ADC转化成果进行校对。
上述即为完成ADC校对的全进程，经过运用这种办法，ADC的转化精度有很大进步。因为这种办法是经过某个通道的差错去批改其他通道的差错，因而要选用这种办法，有必要确保通道间具有较小的通道差错。对F2812ADC转化模块，因为其通道间的增益及失调差错均在0.2%以内，所以能够选用这种办法对其进行校对。
