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器件型号：ADS131M04EVM 主题中讨论的其他器件： ADS131M04、 TIDA-010036、 ADS131M02
如何校准 ADC 的 ads131m04evm 偏移和增益？
如何校准 ADC 的 ads131m04evm 偏移和增益？
尊敬的 Kevin：
请查看 ADS131M04数据表中的第8.3.11节"校准寄存器"。
简单总结一下、您将写入2个不同的寄存器：OCALn 和 GCALn。 OCALn 代表偏移、GCALn 代表增益校正。
如果您不知道如何获得增益和偏移值、请观看此 TI 高精度实验室视频课程 ：https://training.ti.com/ti-precision-labs-adcs-ac-dc-specifications-offset-error-gain-error-cmrr-psrr-snr-and-thd?context=1139747-1140267-1128375-1139102-1128657 、下面的课程将讨论此处的其他错误： https://training.ti.com/ti-precision-labs-adcs-understanding-and-calibrating-offset-and-gain-adc-systems?context=1139747-1140267-1128375-1139104-1134080
最棒的
Cole
您好、Cole、
感谢您的回答。 我知道要通过两个寄存器 OCALn 和 GCALn 校准误差、但我仍然想写入值？
我们有教程吗？
另一个问题
OSR@16384 增益@1、 有效分辨率为20.4、 将有3.7个死位、这些死位将全部变为噪声，对吧？
2^3.7 LSB 变为噪声，转换为电压1.89uV，对吧？
尊敬的 Kevin：
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4171676 #4171676"]但我仍然想写入什么值？
我们有教程吗？
[/报价]如前所述、请查看上面链接的 TIPL ADC 视频。 下面是本课的屏幕截图：
如数据表部分的上图所示、从结果中减去偏移电压、因此您只需将与偏移电压相对应的代码写入 OCALn 即可。
对于 GCALn、 我们在 第9.2.2.4节"校准"中提供了程序和方程。 此外、还提供了有关 OCALn 的有用信息。 下面是专门针对 GCALn 的方程和一般程序的屏幕截图。
示例代码中也可能有一些有用的东西、请随时查阅：
。
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4171676 #4171676"]OSR@16384 增益@1、 有效分辨率为20.4、 将有3.7个死位、这些死位将全部变为噪声，对吧？
2^3.7 LSB 变为噪声，转换为电压1.89uV，对吧？
[/报价]您 是正确的、但我想强调一个重要的概念。 动态范围和有效分辨率的概念源自噪声、如数据表和下面所示：
噪声表、表7-1、首先提供 、在 ADC 上进行测量。 然后、我们将其插入上面的公式、以获取数据表中的规格。 因此、该设置的表格显示1.9uV (RMS)、您计算得出的值为1.89uV (RMS)。
换句话说、您的数学是完美的、但它是一个基本的不同角度。 噪声会产生死位。 但有助于更详细地说明 ADC 内部实际发生的情况。
如果您想了解更多信息、请随时观看 TIPL ADC 噪声视频系列： https://training.ti.com/ti-precision-labs-introduction-to-adc-noise?context=1139747-1140267-1128375-1140017-1140016 我认为该系列与 SAR 和 Δ-Σ：噪声和驱动注意 事项结合使用 training.ti.com/ti-precision-labs-sar-delta-sigma-noise-drive ADC。
最棒的
Cole
您好、Cole、
感谢您对患者的解释、我已经了解到 ADS131M04EVM 的偏移和增益校准。 但我还有另一个问题。
我校准了 ADS131M04EVM 的偏移误差和增益误差。 但大约15uV 的电压无法校准、应如何校准？
我注意到通道3的偏移误差为+/-15uV、这是相同的参数吗？ 是否可以校准该值？
感谢您的回复、期待您的回复。
OSR@16384、增益@1、通道3
尊敬的 Kevin：
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4172514 #4172514"]感谢您对病人的解释[/quot]没问题！
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4172514 #4172514"]我注意到通道3的偏移误差为+/-15uV、这是相同的参数吗？/- 15uV 是一个与噪声无关的典型偏移电压。 失调电压是直流误差、其中噪声 依赖于带宽(BW) 、因此交流电可视为交流电误差。 当您校准偏移时、您应该注意 到、如果您将代码转换为电压、该值可能会落在+/-15uV 范围内。
无论如何、典型值作为一个范围给出、以帮助用户根据规格做出统计误差决策。 您可以从 TIPL 培训视频 ：5.1 ADC 系统误差分析背后的统计信息中了解详情。 我复制并粘贴了一张有关下面讨论内容的非常重要的幻灯片。
根据您的屏幕截图、15uV 以峰峰值为单位、否则被写为15uV (pkpk)。 您可能注意到我在最后一个响应中写入了 V (RMS)、大多数工程师喜欢将 RMS 值上下文中的噪声作为统计数据和分布进行讨论(您可以从 GUI 的直方图选项卡中获取) 表明、在获得 RMS 值的可能性很大的情况下、从统计学上讲、获得峰值噪声水平是不太可能的。
高斯分布的快速经验法则是 Vpkpkpk/8 = VRMS。 因此、如果我将15uV (pkpk)/8 = 1.875uV (RMS)除以、这与您之前向我展示的噪声规格相关(f_data = 250SPS、G = 1)。 或者、您应该使用屏幕截图中的平均值、将其转换为代码、然后得到类似的答案。
其他想法：
到目前为止、您的每一个问题都与 TIPL 视频相关。 我强烈建议您首先观看这些 视频、并查看主要常见问题解答以了解更多信息：
最棒的
Cole
您好、Cole、
感谢您的支持。
当您校准偏移时、您应该注意 到、如果您将代码转换为电压、该值可能会落在+/-15uV 范围内。
是的、 这种影响实际上可以在校准后实现。
我赞成将噪声用作更正常的 RMS 值、 并且主机计算机显示的平均值在校准后也非常小。
我有一个问题、该平均值是平均值还是 RMS 值？ 那么、客户的 MCU 如何获得该值？ 是否有相应的寄存器？
尊敬的 Kevin：
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4176260 #4176260"]是的， 校准后实际上可以实现此效果。实际上、校准前应该是这种情况。
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4176260 #4176260">我是否有疑问：该平均值是平均值还是 RMS 值？ 那么、客户的 MCU 如何获得该值？ 是否有相应的寄存器或什么？好的、我之前讲错了。 RMS 与均值和 Σ(标准差)之间的等式如下：
RMS^2 =平均值^2 + Sigma^2
因此、如果没有直流误差偏移(或平均值= 0)、则标准差将等于标准差。 因此、GUI 中的 Σ 是 RMS 中的噪声、我将编辑我之前的响应。 这里假设您已成功校准直流误差、但在我进行数学计算时、这似乎是正确的。
所有这些都是在 GUI 中计算得出的、因此没有寄存器供客户访问并获取这些信息。 如果 我没有弄错的话、我们的 GUI 使用 LabVIEW 派生的库和公式。 GUI 获取原始 ADC 代码、然后查看所有样本并计算此信息。 如果客户的 MCU 或处理器需要在其系统中计算这些数据、但在实际系统中运行时并不总是需要这些数据、则必须由他们自己计算。
此时、我很困惑客户的需求是什么。 如果客户希望在偏移背景下查看 ADS131M0x 性能、 那么 GUI 就足够好了。 如果需要更多计算、可以将数据放入模拟工程师计算器中、并查看本底噪声、THD、SNR 等 或者、如果它们适合 MATLAB 或 LabVIEW、则可以使用从 GUI 收集的原始数据自行实现。
最棒的
Cole
您好、Cole、
[引用 userid="272387" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4176898 #4176898"]SO、如果没有直流误差偏移(或 Mean = 0)、则标准差等于标准差。 因此、GUI 中的 Σ 是 RMS 中的噪声、我将编辑我之前的响应。 这里假设您已成功校准直流误差、但在我进行数学计算时、这似乎是正确的。平均值可以非常接近0进行校准、但标准偏差仍然非常大。
在本例中、平均值为0.09、Σ 为14.08。
客户想要精确测试10uV 输入信号、ADS131M04可以吗？
我们应该建议客户使用哪些参数？
上次我与客户确认他们的 MCU 将处理数据、但他不清楚如何处理客户。
我需要再次确认。 尊敬的 Kevin：
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4177309 #4177309"]标准偏差仍然很大。提醒一下、sigma 位于代码中。 所以：
在我看来、您就像是在考虑噪声规格。
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4177309 #4177309"]客户想要精确测试10uV 输入信号、ADS131M04可以这么做吗？[/quot]作为供参考、下面是一个采用 ADS131M0x 系列的 TI 参考设计： https://www.ti.com/tool/TIDA-010036
它们在 ADS131M04的输入端使用分流电阻器、并且能够以0.0625%的精度测量50mA。
快速数学显示它们正在测量：0.05*100*10^-6 = 5uV、精度为0.147%。 因此、是的、这是可能的、TIDA-010036有数据来证明它。 请注意、电子计量在50/60Hz 时具有一个相当知名的信号、其校准过程包括相位校正、因此深入。 我不确定这对客户的项目有多容易。
如果我错过了任何东西、请告诉我。
最棒的
Cole
最棒的
Cole
您好、Cole、
很抱歉、好久不见回复。 客户已经设计了我们的 ADS131M02器件、因此感谢您的技术支持。
客户还有另一个问题、客户想知道如何计算 ADC ENOB？ 客户基于此： ENOB =(SNM-1.76)/6.02.YT
这是对的吗？
ENOB =(SNM-1.76)/6.02
最棒的
Kevin
尊敬的 Kevin：
很高兴听到这个消息。
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4193643 #4193643"]客户希望了解如何计算 ADC ENOB？[/quot]看起来我已经回答了。 有效分辨率= ENOB
[引用 userid="272387" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4172447 #4172447"]动态范围和有效分辨率的概念源自噪声、如数据表和下面所示：
噪声表、表7-1、首先提供 、在 ADC 上进行测量。 然后、我们将其插入上面的公式、以获取数据表中的规格。 因此、该设置的表格显示1.9uV (RMS)、您计算得出的值为1.89uV (RMS)。
[/报价]该方程式提供：
[引用 userid="525886" URL"~/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1124338/ads131m04evm-how-to-calibrate-the-ads131m04evm-offset-and-gain-of-the-adc/4193643 #4193643"]ENOB =(SNM-1.76)/6.02[/quot]当量化噪声是 ADC 噪声的主要来源时适用。 高分辨率转换器通常由热噪声决定。 SAR 和 Δ-Σ：噪声和驱动注意事项 TIPL 视频 ：https://training.ti.com/ti-precision-labs-sar-delta-sigma-noise-drive?context=1139747-1140267-1128375-1147914-1148012中对此进行了概述
最棒的
Cole
您好、Cole、
希望大家都好。 我对 ADS131M02 PGA 有疑问。
MCU 采样输入信号应用
1：当输入信号正常时、ADC 的信号传输可在30增益下放大；
2.当输入信号非常小时，我们需要更改开关，使信号以60增益放大；
我的问题是、当输入信号非常小时、我将运算放大器的增益保持在30增益、然后我将 ADC 的增益调整为2、这是否可以实现相同的效果？
最棒的
Kevin
尊敬的 Kevin：
这是允许的、并且对于级联增益级很有道理。 请注意、当增益发生变化时、滤波器需要重新安置。
最棒的
Cole