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如何在STM32微控制器中获得最佳ADC精度

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STMCU小助手 发布时间:2022-7-26 21:31
前言
3 a( v# G  G( n# Q$ a* uSTM32微控制器内置最多四个高级12位ADC(取决于器件)。提供自校准功能,用于提高环境条件变化时的ADC精度。5 C' T& G8 O$ n
在涉及模数转换的应用中,ADC精度会影响整体的系统质量和效率。为了提高此精度,必须了解与ADC相关的误差以及影响它们的参数。
$ c3 A& @, p" s0 h& k8 a& v- F; w1 dADC精度不仅取决于ADC性能和功能,还取决于ADC周围的整体应用设计。: X) ]2 ?0 v3 d+ A' ]2 k8 q
此应用笔记旨在帮助用户了解ADC误差,并解释如何提高ADC精度。它分为三个主要部分:2 x3 r) E+ a. V) p" V
• ADC内部结构的简述,帮助用户了解ADC操作和相关的ADC参数4 m0 G4 S/ v1 s3 T2 O, e# X
• 解释与ADC设计和外部ADC参数(例如外部硬件设计)有关的ADC误差的不同类型和来源, }/ M6 W8 X5 S/ Q. w, N+ A8 S6 _, w* N
• 关于如何使这些误差最小化的建议,侧重于硬件和软件方法& Q* f! Y4 ^8 b8 H: }
0 A2 I0 a4 }3 w- H; i

$ P/ h( z! \% v7 F  s% A5 z* D: R1 ADC内部原理. b; {  L* D; T
1.1 SAR ADC内部结构
" t: ^) O  d8 G# B5 uSTM32微控制器中内置的ADC使用SAR(逐次逼近)原则,分多步执行转换。转换步骤数等ADC转换器中的位数。每个步骤均由ADC时钟驱动。每个ADC时钟从结果到输出产生一位。ADC的内部设计基于切换电容技术。2 b+ V% a0 ^- R9 \
下面的图(16)介绍了ADC的工作原理。下面的示例仅显示了逼近的前面几步,但是该过程会持续到LSB为止。
3 Z/ q' G6 W4 @/ Z1 p
1 |. b( O9 z% T" \7 p5 _) T
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2 e8 i1 w! w, X3 l, K6 ] ``8BS{}{5G(W[B$Y]5OAA.png 1 C5 F; G' g9 V, `: J
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8 W* M/ K" ?0 n, ^, ~
2 ADC误差& V& ?4 W9 }- b7 H
本节列出了影响模数转换精度的主要误差。这些类型的误差存在于所有模数转换器中,转换质量将取决于它们的消除情况。STM32微控制器数据手册的ADC特性部分规定了这些误差值。/ q$ M0 r+ G4 r, h! S( h$ A
规定了STM32 ADC的不同精度误差类型。为便于参考,将精度误差表达为1 LSB的倍数。就电压而言,分辨率取决于参考电压。通过将LSB数乘以1 LSB对应的电压来计算电压误差(1 LSB = VREF+/212或VDDA/212)。% {, G; u, q+ k7 a7 e7 |9 }

' X# x+ C" F" ^4 t* y% T$ V, t9 D' ?0 ]) G$ r5 P
完整版请查看:附件

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