DS4830光微控制器的模數轉換器（ADC）失調會隨著溫度和增益選擇而變化。但是，DS4830允許用戶測量ADC內部失調。測得的ADC失調被添加到ADC失調寄存器中，以消除失調誤差。本應用筆記演示DS4830在應用中的ADC內部失調校準。

介紹

模數轉換器（ADC）將輸入電壓轉換為相應的數字代碼。完美的ADC代表了整個代碼空間中的這種行為。圖1顯示了采用2V基準電壓源的3位ADC的傳遞函數。

圖1.1/2 LSB補償的理想3位ADC。

但是，很難設計出滿足所有架構中完美ADC特性的ADC。由于各種設計限制或約束，ADC輸出會產生各種誤差，例如積分非線性（INL）、差分非線性（DNL）、增益和失調。

失調誤差是ADC中最常見的誤差。用于零電壓輸入（ADC輸入接地）的ADC數字代碼輸出稱為ADC失調。圖2顯示了帶失調的3位ADC的傳遞函數。

圖2.具有失調功能的1/2 LSB補償3位ADC。

DS4830 ADC內部失調

DS4830光學微控制器具有13位ADC和ADC失調寄存器（ADVOFF），用于校準ADC內部失調。對于每個DS4830，在室溫下，ADC增益ADCG1 （1.216V滿量程）的失調經過工廠校準。但是，DS4830 ADC內部失調會隨著溫度和增益選擇而變化。

DS4830可以測量任何可用ADC增益設置的ADC內部失調。然后，該測量可用于校準ADVOFF寄存器。為了測量ADC內部失調，ADC控制器將內部接地連接到ADC輸入，并在ADC上開始轉換。ADC 控制器在位置 25 處有一個專用通道選擇，指示 ADC 控制器測量 ADC 內部偏移。ADC控制器沒有專用的數據緩沖器來存儲ADC內部失調轉換結果。要訪問內部失調轉換結果，必須使用ADC控制器中的位置覆蓋選項。

ADC內部失調的位置覆蓋選項

默認情況下，ADC轉換結果存儲在與通道號對應的ADC緩沖器位置。ADC 控制器提供“位置覆蓋”選項。此選項允許將ADC轉換結果放置在任何數據緩沖區位置（0-24個數據緩沖區位置）。ADC控制寄存器（ADCN）具有LOC_OVR位的位置覆蓋。將此位設置為1將使用戶能夠選擇存儲ADC轉換結果的備用位置。當 ADC 狀態寄存器 （ADST） 中的 ADC 轉換配置寄存器選擇位 （ADCFG） 設置為 1 時，備用位置由 ADDATA[12：8] 位 （ALT_LOC[4：0]） 定義。

用于內部失調測量的ADC配置步驟

以下步驟解釋了DS4830的ADC數據和配置寄存器（ADDATA）配置，用于ADC內部失調測量。

以下位設置為ADCN和ADST寄存器中的相應值。

位置覆蓋位 （ADCN.LOC_OVR） 到 1

ADC 配置選擇位 （ADST.ADCFG） 到 1

ADC 寄存器索引位 （ADST.ADIDX[4：0]） 到 0

寫入 ADDATA 寄存器 （ADDATA）。ADDATA[4：0] 位中的 ADC 通道選擇位 ADCH[4：0] 應為 25。此外，在 ADDATA 寄存器中的備用位置位 ALT_LOC[4：0] 寫入（0 到 24 之間的任何值）。ADC內部失調轉換結果放置在配置的備用位置位所指向的數據緩沖位置。例如

ADDATA = 0x0039;這將配置ADC進行內部失調測量、差分模式、備用位置0、增益1和ADC右對齊。

ADDATA = 0x4139;這將ADC配置為內部失調測量、差分模式、備用位置1、增益3和ADC右對齊。

ADDATA = 0x6439;這將ADC配置為內部失調測量、差分模式、備用位置4、增益4和ADC右對齊。

設置 ADC 配置選擇（ADST.ADCFG） 至 0 和 ADC 寄存器索引位 （ADST.ADIDX[4：0]） 為 0。

ADC 內部失調測量和校準

將ADC配置為內部失調測量后，ADCN寄存器中的ADC轉換起始位（ADCONV）設置為1以開始ADC轉換。ADC 控制器將內部接地連接到 ADC 輸入，以測量 ADC 內部失調，并在 ADC 上開始轉換。轉換結果是測得的ADC內部失調。這可以從 ALT_LOC[4：0] 位指示的數據緩沖區位置讀取，該位置在 ADC 配置期間設置。

要校準ADC內部失調，請將測得ADC內部失調的負值（2的補碼）添加到ADVOFF寄存器。基于測得的ADC內部失調的ADVOFF值示例如表1所示。這些 ADVOFF 值假定工廠校準的 ADVOFF 值為 0。在正常的ADC操作期間，ADVOFF中的值先添加到轉換結果中，然后再將最終結果添加到數據緩沖區中。

注意：在上電復位（POR）期間，校準值將被出廠默認值覆蓋。

示例代碼

main.c 中的代碼演示了 ADC 內部失調校準步驟。

流程圖

審核編輯：郭婷