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[参考译文] ADS8588H:偏移误差说明

Guru**** 1127450 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。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1254416/ads8588h-offset-error-explanation

器件型号:ADS8588H

您好!

我正在使用此 ADC 对电路进行容差计算。 似乎、失调电压误差在我的容限中占主导地位。

我将+/-3mV (两个范围)的值解释为在工作温度范围内的最大值(-40°C 至125°C)

由于我的设计不会出现高温范围、我认为、在以+/- 3ppm/°C 的偏移误差温度漂移进行计算时、我可以使用较小的最小/最大值。

但我不知道如何计算它。

或更高精度时、当3ppm 与0.0003%相同时、100%的值是多少。

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    尊敬的 Sebastian:

    我始终建议单独计算典型误差和最大误差、因为根据统计、最大误差对于您的系统而言可能不太可能。 如果将多个最大错误堆叠在一起、这种情况就变得更加不可能:

    如需了解更多相关信息,请观看高精度实验室有关误差源的视频以及标题为- ADC 系统误差分析背后的统计数据: https://www.ti.com/video/series/precision-labs/ti-precision-labs-analogue-to-digital-converters-adcs.html。 

    不管怎样、ppm 以原始单位为基准、因此 mV。 这意味着对于1C 的变化、 输出应以最大3/1,000,000 mV = 3*10^-6 mV 的幅度变化。 当看到其他 ppm/C 类型漂移规格、例如电阻或电压输出时也是如此。

    此致!

    -科尔

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    Cole、您好!

    对于公差分析、我们使用具有最坏情况值的所谓"一次一个"方法。  https://en.wikipedia.org/wiki/Sensitivity_analysis#One-at-a-time_(OAT)  
    然后通过每个单一参数影响的 RSS 来计算总误差。 这将统计分布引入到最终结果中(我也被告知...)。  

    根据失调电压误差及其漂移:
    我仍假设整个温度范围内的最大失调电压和漂移为+/-3mV resp. +/-3ppm/°C。 高精度实验室视频告诉我、这也可能是生产测试限制、并且高斯分布被截断。
    视频告诉我、典型限值(+/-0.2mV @范围+/-10V)是+/-1sigma 的高斯分布(在 ADC 数据表中、典型值位于 25°C 处)

    当我现在要根据给定的公式计算温度相关的失调电压时。 在工作温度限值下的结果甚至不接近最大值。

    我使用 Mathcad 进行了该计算。 它将°C 转换到 K 中。因此每个"三角温度"都在 K 中。

    公式的定义并对照解释进行检查:
     值与您的解释相同。

    计算温度变化与最大工作温度的关系:

    计算与温度相关的偏移量并添加到典型值

     n´t 没想到会达到+/-3mV、但我没想到系数~15远。

    我缺少什么吗?  

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    尊敬的 Sebastian:

    总误差由 RSS 计算每个单一参数影响。 这将统计分布引入到最终结果中(我也被告知...)。  [/报价]

    这是正确的! 不相关误差的平方根是将所有误差组合在一起的方法。

    如果您尚未观看有关失调电压的下一个视频、我也会观看该视频。 而+/-1标准偏差包含典型值、当您将边界移出到最大值时、它可能会也可能不会反映3或4标准。 开发的示例。 因此、您将典型值与最大值进行比较、最大值小于3或4 std、然后您可以假设我们设置了限制。 否则、一切都是假的、所以您可以  

    我不关注您的数学、但 我们有一个计算器可以为您进行计算。 您应该在计算器中键入您的值、并根据需要将计算结果与 Mathcad 进行比较。 您可以在此处找到该计算器的链接:

    困难的部分是确保您正确设置单位、但它在 GUI 上具有 ppm/ C、因此您应该感到不错。

    此致!

    -科尔

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    Cole、您好!

    我安装了计算器、起初我完全感到困惑、因为误差是以 ppm 表示的。 我还是在这里遗漏了它的参考。

    但帮助向我显示、它是指 Full_Scale_Range。

    因此、产生的 ppm 也必须与满量程相关。

    这让我不禁要问、满量程5V、10V 或20V 使用什么值?
    为什么两范围的最大值相同(在数据表中)?

    尽管计算器让我为误差规范插入一个最大值、但它对计算没有影响。 对我来说、取决于温度的总最大值会很有意思。

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    尊敬的 Sebastian:

    这对我提出了一个问题,对于5V、10V 或20V 满标量程,使用什么价值?

    我会阅读此博客、了解如何将代码转换为电压以及 FSR 的介绍。

    本质上而言、范围决定了范围是多少、由于这是双极性输入、因此您可以将 m = 2输入到公式中、从而得到10V (+/-5V)或20V (+/-10V)两个选项

    真正的问题是、我们不说增益或基准电压是什么、而是+/-10V 或+/-5V。 因此、我建议仅通过查看数据表来假设正确的行为、将这些值插入或取出。  

    为什么两个范围的最大值为相同的值(在数据表中)?

    那么、这就是该方程试图说的。 这有点令人困惑、但我们正试图将所有内容归一化为可测量的实际输出范围。 因此、如果我们可以测量的最大电压是10V、并且我们的 G = 2、则新的实际最大电压实际上为5V。 它变成了一种"我们如何表示这种"类型的问题。 我们是说"G =2时您的输出误差是20mV、G =1时您的输出误差是10mV"、还是说"这是以输入为基准、它只是10mV、您必须对实际增益进行数学计算、您必须得到实际的输出误差"。

    我们采用了第2种方法。  

    虽然计算器允许我为错误规范插入最大值,但它对计算没有影响。 对我来说,与温度相关的最大总温度将会很有趣。[/报价]

    您是否单击选项卡以获取最大值? 如果在插入漂移值的情况下摆动您的最低和最高温度、将会改变最大值。

    回到开头。 将典型误差与最大误差进行比较是非常好的做法。

    此致!

    -科尔

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    尊敬的 Cole:

    我没有单击最大值选项卡...
    我不n´t 为什么或如何漏掉它。。。  
    抱歉。

    在"最大值"选项卡中、我发现计算器的功能与我们的功能相同。

    我认为在使用误差最大的计算器时必须小心谨慎。
    在我看来、当整个温度范围内的最大失调电压误差时、该值还包括温漂。
    因此、将最大漂移(从最大温度差值)与最大偏移相加会糟糕得多。

    总之、非常感谢您的解释。

    对我来说、这个主题已经结束了。

    此致
    塞巴斯蒂安