在数据转换系统中校准增益误差的方法

通过调整电压基准校准增益误差

另外一种校准增益误差的方法是调整电压基准。这种方法特别适合要求高精度、但分辨率不一定很高的系统。

这种方式的关键是需要一个可微调的基准源，如MAX*3。该基准源的初始(调整前)精度为0.04%，-40°C至+125°C范围内温度系数达到3ppm。表1列出了其它可微调的电压基准。

MAX*3可以简单地通过在输出端、地和微调引脚之间增加一个电位器调整(图4)。

图4. MAX*3典型工作原理图

MAX*3的输出电压可以通过下式进行微调：

实现电压基准微调

这种增益校准方法可通过两种方式实现：机械式电位器或数字电位器。

表面上，机械电位器调节非常便利。但这个方法存在一个缺点：很难实现自动校准。一种替代方案是采用数字电位器，提供简便的自动校准，能够在最终测试时支持校准甚至是自动进行现场校准。

图4给出了一个性能优异的电位器示例MAX5436，该电位器为128抽头、低漂移数字电位器，采用SPI?接口。MAX5436连接很简单，无需外围元件，调整范围为-5.36%至+6%，分辨率范围为0.08%至0.1%。绝大多数应用中，这个范围和分辨率足以满足要求。

结论

我们探讨了数据转换系统中的增益误差校准问题。常用的数字校准方法会带来额外的积分非线性误差(该误差可以被修正)。但这个误差还会导致在修正点上出现额外的±1 LSB的微分非线性误差。如果实际应用不能接受这个误差，则必须选择更高分辨率的转换器，当然，这会增加成本。

也可以通过调整电压基准实现校准，即可以用机械电位器手动校准，也可以用数字电位器，从而避免数字方法中引入的额外DNL和INL误差。

表1. Maxim提供的可微调电压基准

来源：维库开发网