常用的A/D轉換器主要存在：失調誤差、增益誤差和線性誤差。這裏主要討論失調誤差和增益誤差。理想情況下，ADC模塊轉換方程為y=x×mi，式中x=輸入計數值 =輸入電壓×4095/3;y=輸出計數值。在實際中，A/D轉換模塊的各種誤差是不可避免的，這裏定義具有增益誤差和失調誤差的ADC模塊的轉換方程為y=x×ma±b
，式中ma為實際增益
，b為失調誤差。通過對F2812的ADC信號采集進行多次測量後
，發現ADC增益誤差一般在5%以內
，即0.95。

　　

 

　　

在計算機測控係統中，對象數據的采集一般包含兩種基本物理量：模mo擬ni量liang和he數shu字zi量liang。對dui於yu數shu字zi量liang計ji算suan機ji可ke以yi直zhi接jie讀du取qu，而er對dui於yu模mo擬ni量liang隻zhi有you通tong過guo轉zhuan換huan成cheng數shu字zi量liang才cai能neng被bei計ji算suan機ji所suo接jie受shou
，因yin此ci要yao實shi現xian對dui模mo擬ni量liang準zhun確que的de采cai集ji及ji處chu理li，模mo數shu轉zhuan換huan的de精jing度du和he準zhun確que率lv必bi須xu滿man足zu一yi定ding的de要yao求qiu。由you於yuF2812的ADC具有一定增益誤差的偏移誤差，所以很容易造成係統的誤操作。下麵分析兩種誤差對線性電壓輸入及A/D轉換結果的影響。

　　

F2812用戶手冊提供的ADC模塊輸入模擬電壓為0～3 V，而實際使用中由於存在增益誤差和偏移誤差，其線性輸入被減小。

　　

下麵以y=x×1.05+80為例介紹各項值的計算。當輸入為0時
，輸出為80，由於ADC的最大輸出值為4095，則由式y=x×1.05+80求得輸入最大電壓值為2.8013。因此
，交流輸入電壓範圍為1.4007±1.4007
，此時有效位數N=ln4015/ln2=11.971
，mV/計數位=2.8013/4015=0
？6977，其餘項計算同上。表1中的最後一行顯示了ADC操作的安全參數，其有效位數減少為11.865位
，mV/計數位從0.7326增加為0.7345，這將會使轉換結果減少0.2%。

　　

在實際應用中，所采集的信號經常為雙極型信號
，因此信號在送至ADC之前需要添加轉換電路，將雙極型信號轉化為單極型信號。典型的轉換電路如圖2所示。對於ADC模塊，考慮到增益誤差和失調誤差對輸入範圍的影響，轉換電路需要調整為如圖3所示的電路。在圖3中，輸入增益誤差的參考範圍已經改變。

　　

 

對於雙極性輸入
，其0 V輸入的增益誤差對應單極性輸入的1.4315V的增益誤差
，因此，原有ADC的增益誤差和失調誤差被增大了。例如，如果ADC的增益誤差為5%，失調誤差為2%
，則其雙極性的增益誤差計算如下：雙極性輸入x′= 0.0000 V，單極性的ADC輸入電壓x = 1.4315 V
，其理想的轉換值為ye=1.4315×4095/3=1954
，而由ya=1954×1.05+80計算得實際轉換值

，則雙極性增益誤差為ya-ye=2132-1954=178（9.1%誤差）。通過計算可以看出
，ADC的誤差大大增加
，因此要使用ADC進行數據采集
，就必須對ADC進行校正，提高其轉換精度。

 

 

　　

通過以上分析可以看出
，F2812的ADC轉換精度較差的主要原因是存在增益誤差和失調誤差，因此要提高轉換精度就必須對兩種誤差進行補償。對於ADC模塊采取了如下方法對其進行校正。

　　

選用ADC的任意兩個通道作為參考輸入通道
，並分別提供給它們已知的直流參考電壓作為輸入（兩個電壓不能相同）
，通過讀取相應的結果寄存器獲取轉換值，利用兩組輸入輸出值求得ADC模塊的校正增益和校正失調

，然後利用這兩個值對其他通道的轉換數據進行補償，從而提高了ADC模塊轉換的準確度。圖1示出了如何利用方程獲取ADC的校正增益和校正失調。具體計算過程如下：

　　

① 獲取已知輸入參考電壓信號的轉換值yL和yh。

　　

② 利用方程y=x×ma+b及已知的參考值（xL，yL）和（xH
，yH）計算實際增益及失調誤差：

　　

實際增益ma=（yH-yL）/（xH-xL）;

　　

失調誤差 b=“yL” -xL×ma。

　　

③ 定義輸入x=y×CalGain-CalOffset，則由方程y=x×ma+b得校正增益CalGain=1/ma=（xH-xL）/（yH -yL）
，校正失調CalOffset=b/ma=yL/ma-xL。

　　

④ 將所求的校正增益及校正失調應用於其他測量通道，對ADC轉換結果進行校正。

　　

上述即為實現ADC校正的全過程，通過使用這種方法，ADC的(de)轉(zhuan)換(huan)精(jing)度(du)有(you)很(hen)大(da)提(ti)高(gao)。由(you)於(yu)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)是(shi)通(tong)過(guo)某(mou)個(ge)通(tong)道(dao)的(de)誤(wu)差(cha)去(qu)修(xiu)正(zheng)其(qi)他(ta)通(tong)道(dao)的(de)誤(wu)差(cha)

，因(yin)此(ci)要(yao)采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)方(fang)法(fa)

，必(bi)須(xu)保(bao)證(zheng)通(tong)道(dao)間(jian)具(ju)有(you)較(jiao)小(xiao)的(de)通(tong)道(dao)誤(wu)差(cha)。對(dui)F2812ADC轉換模塊，由於其通道間的增益及失調誤差均在0.2%以內，所以可以采用這種方法對其進行校正。