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作者：Bonnie Baker，德州儀器 (TI) 高級工程師 我們還沒有完成PGA-SAR系統(tǒng)和△-∑轉(zhuǎn)換器之間的比較。在我最后一篇文章（《ADC吞吐時(shí)間：SAR轉(zhuǎn)換器與△-∑轉(zhuǎn)換器的比較》）中，我們比較了這兩種系統(tǒng)的吞吐時(shí)間。文中，我們得出了這樣的結(jié)論：PGA-SAR系統(tǒng)和我們所研究△-∑轉(zhuǎn)換器的吞吐時(shí)間非常接近；70 ksps和24 ksps在內(nèi)。您在電子郵件中稱這種差異如此微小，小到?jīng)]有任何差別。什么是最好的系統(tǒng)？這種評估，看起來像是旗鼓相當(dāng)，但在精確度方面呢？ 您會在系統(tǒng)是否可以（平均而言）產(chǎn)生正確的輸出值方面想到精確度。您可以利用DC規(guī)范（例如：補(bǔ)償、增益和線性等）來最為貼切地對精確度進(jìn)行描述。在這種評估中，您應(yīng)該使用系統(tǒng)設(shè)備的最小和/或最大規(guī)范值。 您可以使用下列公式計(jì)算PGA-SAR的參考輸入 (RTI) 偏移誤差： 
您也可以用類似的方法，計(jì)算系統(tǒng)的 RTI 增益誤差和線性誤差。 一般而言，您可以利用和的方根 (RSS) 計(jì)算方法，將不相關(guān)的DC誤差、偏置增益、偏移量和線性組合在一起。注意，您應(yīng)該把這些誤差歸因?yàn)橄到y(tǒng)輸入。利用下列公式，您可以組合DC誤差來確定系統(tǒng)的總不可調(diào)誤差 (TUE)：
總之，隨著增益的增加，SAR-ADC的精確度即TUE變得糟糕。其意義可能并非立刻顯現(xiàn)，但需記住有兩個(gè)因素在起作用。增加PGA增益，讓系統(tǒng)輸入滿量程電壓范圍和我們的12位系統(tǒng)的實(shí)際電壓LSB大小降低，同時(shí)OPA和ADC的絕對電壓誤差減少。不幸的是，PGA偏置電壓誤差保持恒定。 讓我們把這種討論同△-∑轉(zhuǎn)換器的TUE特性進(jìn)行對比。您中的許多人在這次EDN系列期間回復(fù)了電子郵件，對我之前發(fā)表的《冒一次險(xiǎn)，去掉那些比特吧！》文章中所提問題（PGA-SAR和△-∑轉(zhuǎn)換器哪種最好？）的答案進(jìn)行了回答。許多讀者都認(rèn)為△-∑轉(zhuǎn)換器在這次比較中獲勝。 正如所有其他ADC一樣，△-∑轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生偏置、增益和線性DC誤差。過程增益與△-∑轉(zhuǎn)換器對模擬增益與PGA-SAR電路運(yùn)用之間的關(guān)鍵區(qū)別是，偏置誤差不乘以過程增益。另一方面，增益和線性誤差與過程增益增加成反比例關(guān)系。最終結(jié)果是TUE隨過程增益的增加而降低。但是，F(xiàn)SR百分比TUE 保持恒定。 有時(shí)，理論難講，而事實(shí)更容易理解。為了更容易討論，表1列舉了頂級PGA-SAR系統(tǒng)對比先進(jìn)△-∑轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)。 表1將基線數(shù)據(jù)同PGA-SAR系統(tǒng)和△-∑轉(zhuǎn)換器的TUE性能對比
表1中，PGA-SAR系統(tǒng)的器件為PGA116（可編程增益放大器）、OPA351（運(yùn)算放大器）和ADS7886（12 位 ADC）。△-∑轉(zhuǎn)換器為ADS1158（24 位ADC）。 在特定的精確度評估中，我們發(fā)現(xiàn)兩個(gè)系統(tǒng)都沒有12位精確度水平性能，但是PGA-SAR組合一般較 △-∑轉(zhuǎn)換器更加精確。我對您們找到兩個(gè)具有相當(dāng)吞吐速率的系統(tǒng)（其中，在其全部增益范圍內(nèi)PGA-SAR系統(tǒng)的精確度一般低于△-∑轉(zhuǎn)換器）表示懷疑。逛逛TI E2ETM社區(qū)，您可以參加其他數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器討論： http://e2e.ti.com/cn/forums/default.aspx?GroupID=10 。 |
