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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# q8 }: U8 b. m1 G5 x7 V
STM32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。/ t4 b! U+ G0 s' J, Z+ h/ D% b
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。- D7 {4 U% B1 a( m
ADC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。# J) T$ i) e% R% i4 P6 K3 I3 v
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:
! F1 f1 `' e' i5 }• ADC内部结构的简述,帮助用户了解ADC操作和相关的ADC参数/ ?% ?( E) n# i6 p( n& x7 I
• 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. ]$ u9 {0 @& K  j; M/ G
• 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
& Y/ g( O# Z$ ?+ g6 ]2 H1 ]& O/ g/ i% t; V- e+ I. ?( K- j* Z
- u& _2 S! b; n. d  b7 ~
1 ADC内部原理; ^0 S7 m* V$ j' c7 \+ Y
1.1 SAR ADC内部结构
/ J  G; b4 H( a6 a8 FSTM32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。转换步骤数等于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。
) m, s/ l6 ?1 ?3 i9 v9 Z5 ^  b下面的图(图 1至图 6)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。9 \: o$ D5 O9 E8 O) t  R. X! ~

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2 ADC误差6 r, d5 @/ }  k" v+ P0 c
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。6 `+ {9 I* e; W
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)。
5 ~9 x: T9 [0 q# U
' J. m$ f  q! y. y" T% F2 G) r1 E7 R! M0 D7 G  D
完整版请查看:附件

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0 ^* H3 A# }2 F( x$ d, r6 d/ S- X

CD00211314_ZHV3.pdf

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