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[参考译文] ADS1018-Q1:FSR =+/- 6.144V 时的 TUE 计算

Guru**** 1536860 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS1018-Q1, ADS1018, ADS1605
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/688599/ads1018-q1-tue-calculation-for-fsr---6-144v

器件型号:ADS1018-Q1
主题中讨论的其他器件: ADS1018ADS1605

你(们)好

客户希望计算 ADS1018-Q1的 TUE、

但 D/S 仅提供 FSR =+/- 2.048V 的信息、如下所示。

以下计算得出的 TUE 对于 FSR =+/- 6.144V 情况是可以的?

FSR =±6.144V、

分辨率= FSR x 2 / 2^位= 6.144V x 2 / 2^12 = 3[mV]

最大偏移=0.5[LSB]、

温度范围内的最大偏移漂移= 0.002 [LSB ⁰C ] x (125⁰C - 25⁰C)= 0.2[LSB]

最大 INL = 0.5[LSB]、

最大 DNL = 0[LSB]、

最大增益误差= 0.25[%]/100 x FSR x 2 /分辨率= 0.25[%]/100 x 6.144V x 2/3[mV]= 10.24[LSB]

温度范围内的最大增益漂移= 40[PPM/⁰C ]/10000 x (125⁰C - 25⁰C) x FSR x 2 /分辨率= 40[PPM/⁰C ]/10000 x (125⁰C - 25⁰C)/100 x 6.144V x 2/3[mV]= 16.384[LSB]

因此、 最大 TUE = SQRT[ Vos^2 + INL^2 + DNL^2 + GainError^2]= SQRT[(0.5+0.2)^2 + 0.5^2 + 0^2 +(10.24+16.384)^2]=±26.637[LSB]

      最大 TUE = 3[mV] x 26.637[LSB]= ±79.91[mV]

 

               

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    Paul、


    最近有几个关于我们的某些器件 TUE 的问题。 您为 TUE 展示的方法接近我认为应该采用的方法、但我认为应该进行一些更正。 我将详细介绍您的价值观、并解释我的意思。

    0.5 LSB 的偏移值仍然良好(即使可能小于该值)。 此外、作为一个典型值、偏移漂移为0.002 LSB/°C。 如果您需要最大值、我会采用典型值并乘以3倍作为最大值的猜测值。 这将是0.006 LSB/°C 如果您的温度漂移范围为25°C 至125°C、则漂移大约为0.6LSB。

    该器件上的 INL 非常小、对于一个值而言低于 LSB 的值很低。 使用0.5 LSB 也是可以的、但也可能比这小得多。 无论如何,这也是对 TUE 的一个小贡献。

    剩余的增益误差和增益误差漂移对 TUE 的影响最大、正如您在分析中所做的那样。 如您所见、我将继续使用±2.048V 范围中列出的最大值。 但是、即使输入范围设置为±6.144V、您可以使用器件测量的最大输入信号也会限制在 GND 和 VDD 之间。 如果电源为+5V、则器件的可用范围为±5V。 这意味着±0.25%的最大增益误差被限制在±4.16位。 这将是您在平方和根计算中使用的数字。

    对于增益误差漂移、40ppm/°C 数随着100°C 的变化而变为0.4%(假设最坏情况从25°C 变为125°C)。 同样、使用5V 电源时、最大增益误差漂移为±0.4%、转换为±6.67位的增益误差。

    之后、您可以通过以下公式计算 TUE:

    TUE = SQRT (((0.5+0.6)^2 +(0.5)^2 +(4.16+6.67)^2)= 10.9位或约32.7mV

    同样、增益误差和增益误差漂移对 TUE 的影响最大。 偏移和 INL 几乎不会影响该误差。

    如果您尚未看到 TUE 计算示例、请参阅以下应用手册:

    www.ti.com/.../slaa587.pdf

    现在、一位同事写了一篇关于计算 TUE 的文章。 我将在此处阅读:

    e2e.ti.com/.../688554

    重点是、TUE 可以使用最大值或典型值进行计算、它们通常由增益误差决定(如计算中所示)。 我要注意的是、当输入处于满量程时、增益误差的误差最大、而当输入为0时、误差最小。 此外、可根据运行条件校准增益误差、如果温度范围被控制、则增益误差会受到限制。

    无论如何、您从 TUE 计算中得到的误差可能会产生误导、但我希望这有助于解释这一点。


    吴约瑟
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    您好 Joseph

    我理解您的观点、

    但我想指出与增益误差相关的计算结果。

    ADS1018-Q1可以实现差分和单端 ADC。

    增益误差取决于 FSR 之间的可用输入范围。

    那么、以下是 FSR =+/- 6.144V 和 VDD = 5V 配置的正确答案?

    [1]差分情况=>可用输入为 -5V ~ 5V。

       最大增益误差= 0.25[%]/100 x 可用输入/分辨率= 0.25[%]/100 x (5V x 2) /3[mV]= 8.34[LSB]

        温度范围内的最大增益漂移= 40[PPM/⁰C ]/10000 x (125⁰C - 25⁰C) x 可用输入/分辨率

                                                           = 40[PPM/⁰C ]/10000 x (125⁰C - 25⁰C)/100 x (5V x 2) /3[mV]= 13.34[LSB]

     [2]单端情况=>可用输入将为0V ~ 5V。

       最大增益误差= 0.25[%]/100 x 可用输入/分辨率= 0.25[%]/100 x 5V/3[mV] = 4.17[LSB]

        温度范围内的最大增益漂移= 40[PPM/⁰C ]/10000 x (125⁰C - 25⁰C) x 可用输入/分辨率

                                                           = 40[PPM/⁰C ]/10000 x (125⁰C - 25⁰C)/100 x 5V/3[mV] = 6.67[LSB]

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    Paul、


    增益误差仅取决于输入信号的幅度、而不取决于信号的范围。 例如、假设增益误差为0.1%、不存在偏移误差。 如果输入为5V、则增益误差为5mV。 如果输入为1V、则增益误差为1mV。 如果输入为0V、则增益误差为0V。 该值不随范围变化、仅随输入电压幅度变化。

    回到 ADS1018、最大增益误差为±0.25%。 对于5V 输入信号、这意味着增益误差将±12.5mV。 对于-5V 输入信号、它是相同的。 它不会使增益误差为25mV。

    我认为我的原始计算是正确的。 数字应与您为单端情况显示的数字相同。


    吴约瑟
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    您好 Joseph

    我有你的意思。

    我之前问过 ADS1605的 TUE、它是差动 ADC、

    BU 回答说、我的计算可以使用 FSR 来计算最大 增益和 偏移偶数。

    这使我对我必须使用 FSR 还是输入信号的幅度来实现偏移和增益感到困惑。

    您能否查看下面的 E2E 博客 并向我了解您的信息?

     

    e2e.ti.com/.../2257206

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    Paul、


    对于 ADS1605、偏移量被描述为 FSR 的百分比、因此您的解释是正确的。 您将使用满量程范围的百分比、这在大多数情况下将是基准电压的2倍(在 ADS1605中为2x1.467VREF)。 请注意、ADS1018中的偏移误差被描述为 LSB。

    但是、增益误差是满量程输入的百分比误差。 它不被描述为满量程范围内的百分比误差。 满量程输入是您可以输入器件进行测量的最大输入信号。 对于差分输入 ADC、这将是满量程范围的一半(对于 ADS1605、这将是1.467xVREF)。

    如果增益误差为+0.25%、差分输入为±5V。 您可以将其视为+5V 上的+12.5mV 误差。 您也可以将其视为+5V 上的+12.5mV 误差、-5V 上的-12.5mV 误差。 百分比误差是相同的。


    吴约瑟