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[参考译文] ADS1255：INL 形状说明

admin
Guru**** 2840330 points

Other Parts Discussed in Thread: ADS1256, ADS1255, ADS127L21B

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1628183/ads1255-inl-shape-clarification

器件型号： ADS1255
主题中讨论的其他器件： ADS1256、 ADS127L21B

我正在寻求对上一篇论坛 帖子中提出的 关于 ADS1256 线性度和 INL 校准的问题的澄清。 有人提到、INL 曲线的“形状“在各个单位之间有所不同。

而我预计会有细微的变化。 例如峰值/谷值的确切位置、绝对最小值/最大值或曲线是否为正或负。  在不同的器件上、INL 通常是否遵循以 0、0 为中心的一致“弓形“或正弦形、或者每个器件的配置文件是否完全随机？

对于我的应用、我使用的称重秤仅利用满量程范围 (FSR) 的一小部分。 我对 ADC 代码执行两点校准（最小和最大重量）。 假定通过缩小工作范围并基于两点进行校准、INL 的误差贡献成比例变小是否正确？

本质上、如果我仅使用 10%的 FSR、是否可以预期“局部“非线性明显低于数据表的最大 INL 规格？

INL.png

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    TI__Guru**** 2840330 points
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    上图仅用于演示目的、ADS1255 INL 曲线看起来更像这样、绿线是我的工作曲线

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    TI__Guru**** 2840330 points
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    尊敬的 TI：

    、但我预计会有细微的变化。 例如峰值/谷值的确切位置、绝对最小值/最大值或曲线是否为正或负。  在不同的器件上、INL 通常遵循以 0、0 为中心的一致“弓形“或正弦形、还是每个器件的配置文件完全随机？

    我不确定我会使用“一致“一词来描述 INL 形状、但 它们的外观应该都与您在第二篇文章中包含的图大致相同。

    [引述 userid=“659822" url="“ url="~“~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1628183/ads1255-inl-shape-clarification

    对于我的应用、我使用的称重秤仅利用满量程范围 (FSR) 的一小部分。 我对 ADC 代码执行两点校准（最小和最大重量）。 假定通过缩小工作范围并基于两点进行校准、INL 的误差贡献成比例变小是否正确？

    本质上、如果我仅使用 10%的 FSR、是否可以预期“局部“非线性明显低于数据表的最大 INL 规格？

    [/报价]

    INL 通常是使用框方法计算得出的。 这意味着 我们测量输入范围内的 INL、然后选择该范围内的最小值和最大值、然后除以 FSR、即可获得您在数据表中看到的规格。 因此、即使 INL 行为本身没有改变、INL 在您的有限范围内可能会“更差“

    -布莱恩

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    TI__Guru**** 2840330 points
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    你好 Bryan ,你的最后一点似乎很违背我的直觉。 如果我考虑我发布的第二张图片,在 25°C ,如果我的范围是 0~3.5V 我最坏的情况~下的 INL(- FSR 在~1.5V; FSR 为 4*INL/PGA Vref。

    这意味着、如果我校准到 0 和 3.5、那么在 1.5V 时、我可以预计输出的精度为~0.002%* FSR OUT。

    如果我将范围减小到 0-1.5V 并校准到这些点、则可以推导出最坏情况下的 INL 将位于这些点之间、但它应该小于满量程、因为我更接近曲率。 我知道它不是一个均匀的曲线、但您可以这样对它进行近似计算？

    这是一个非常粗略的图像,我的意思。 纵轴是 INL、横轴是输入电压。 如果黑色迹线是整个范围一半范围内的 INL、那么如果您将过程校准到每条线的端点、红色迹线会看到比绿色更多的 INL 误差。 校准过程中、您已经在这些终点考虑了 INL。


    怎么会这样呢? INL 曲线不应因为您使用的范围较少而改变。

    当您说“箱 形法“时、您是指箱形图吗？

    谢谢

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    TI__Guru**** 2840330 points
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    尊敬的 TI：

    为了澄清一下、INL 图的形状不变、我想重点讨论的是规格本身以及如何确定。 具体来说、规格是相对于满量程范围 (FSR) 确定的、因此您可以将其视为失调电压。 如果 INL 规格相对于 FSR（例如 5V）为 1uV、则与 1V 信号相比、这对 1mV 信号的影响要大得多。 或者、另一种思考方式：您可以看到、在您的示例中、如果输入信号为 2V（绿线）与 5V（红线）、图中的最大 INL 误差几乎相同。 同样、形状不会改变、但这会对测量产生多大影响。

    请注意、我错失了箱形法、它通常用于漂移规格。 INL 的表征通常使用终点方法来确定 ADC 传递函数相对于理想值的最大偏差

    箱形法在本视频的幻灯片 3 和 4 中进行了介绍、与您提供的链接 ( https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-analogue-to-digital-converters-adcs.html?videoId=6343452699112) 不同

    -布莱恩

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    TI__Guru**** 2840330 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    感谢您的帮助 Bryan、我 可能需要提供更多背景信息。  

    使用第二个图像时、我尝试得到的是、如果我执行    校准为红线和绿线的直线插值、那么绿线看到的 INL 相关误差较少。 如果我在称重传感器及其输出 2V 上悬挂 1kg 的重量、但 ADC 输出 2.0005V 的计数、那么 0.0005 误差无关紧要、那么重要的是 1kg = 2.0005。 其中一些 INL 误差已被校准掉。

    其中与红线一样、虽然 INL 误差低于绿色校准点、但我的校准线与实际 INL 误差之间的距离更大。 因此、当我处于中标度值时、由于没有线性、导致更多的误差。  

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    TI__Guru**** 2840330 points
    请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 TI：

    请注意、FSR 包括增益、因此如果您增加输入信号增益、将会使用更多 FSR。 我对您的系统不太了解、因此无法确定要使用多少增益或基准电压。 这只是一般性评论

    我同意、如果在两个点（最小负载和最大负载）进行校准、剩余误差实际上应该只是线性。 线性度应小于您描述的总 INL

    如果您需要超低的 INL、您还可以考虑 ADs127L21B、它在有限的温度范围内的最大 INL 小于 1ppm。 该器件没有增益级、但同样、为了获得出色性能、您可以考虑构建分立式元件、尤其是在您实际不需要固定增益的情况下。

    -布莱恩