ADC校正

ADC(類比轉數位轉換器)廣泛應用於各種領域,可用於量測電壓,以便確定當前的輸入電壓值。

理想的ADC應該是斜率為1的線性方程式,表示為 y=x,其中 x 為實際輸入電壓,而 y 為ADC的輸出電壓。

然而,實際測得的ADC值通常會與原本的輸入電壓存在誤差,因此需要進行校正。

校正的方程式可表示為:y=ax+b

在此,校正電壓可用下列公式計算:

校正電壓=Gain error×輸入電壓+Offset error

對應到上面的方程式,y為校正電壓,Gain error 為 a,而 Offset error 為 b。這兩個參數分別是:

  • Gain error:代表斜率。
  • Offset error:代表水平偏移。

校正方法

使用兩點校正法需要四個值:量測值1(m1​)、量測值2(m2​)、理想值1(x1​)和理想值2(x2​)。假設:

  • 量測值1 m1=0.91
  • 理想值1 x1=1.21
  • 量測值2 m2=0.82
  • 理想值2 x2=1.13

可以建立以下方程式:

  • 1.21=a×0.91+b
  • 1.13=a×0.82+b

接下來,計算 Gain error 和 Offset error:

Gain error=(m1​−m2)/(​x1​−x2​​)=(1.21-1.13)/(0.91-0.82)=8/9≈0.888

offset error = x1-m1*a=1.21-0.91*0.888=1.21-0.808=0.402

因此,校正公式為:校正電壓=0.888*x+0.402

為了驗證這個公式,將量測值2帶入:0.888×0.82+0.402≈1.13

在小數點後取兩位數捨棄即可。

與 EFuse 的結合

ADC還可以結合EFuse技術,將四個值儲存起來。在量產過程中,可以透過Firmware從EFuse讀取這些值,以計算補償公式。

參考資料

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