[发明专利]一种基于最小二乘法的ADC校准方法

说明书

本发明公开了一种基于最小二乘法的ADC校准方法，包括以下步骤：1、DAC一致性校准；2、将DAC从0开始，增加到最大电压作为ADC输入；3、ADC选择CHANNEL口；4、ADC初始化；5、采样、保存ADC数据；6、取电压和采样CODE值；7、将数据代入最小二乘法基于线性方程的公式进行求解得到的a，b值；8、反推其他点样点的电压，计算其他采样点和理论电压的偏差；9、将A，B值写入FLASH的特定区域；本发明实现将DAC作为输出给ADC，实现ADC的校准，本发明计算简单、操作方便、成本低廉；综合考虑到了ADC的偏置误差、增益误差和非线性误差，提高了ADC的一致性和精度。

技术领域

本发明涉及集成电路模拟电路技术领域，尤其涉及一种基于最小二乘法的ADC校准方法。

背景技术

ADC，Analog-to-Digital Converter的缩写，指模/数转换器或者模数转换器。是指将连续变化的模拟信号转换为离散的数字信号的器件。真实世界的模拟信号，例如温度、压力、声音或者图像等，需要转换成更容易储存、处理和发射的数字形式。

目前集成电路行业对于ADC的精度和一致性要求越来越高，比如无人机行业等，但目前很多公司的芯片的ADC的精度和一致性可能距离欧美大厂的ADC的性能差距还是很大。现有技术中，多是从硬件层面改善ADC校准的精度，但较少有从数据算法上改善精度的ADC校准方法。因此，仍然存在ADC一致性不高、精度较差、校准方法自动化程度低、校准方法存在人为因素，采样点过少等技术问题。

为解决上述技术问题，本领域技术人员尝试提出一种基于最小二乘法的ADC校准方法，该方法能有效提高ADC的精度和一致性，无论在理论上还是应用上都有大幅度的提升，且实施方便简单，外部电路简单易懂，自动化程度很高，有效避免各种人为因素的影响。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是：如果基于最小二乘法，对ADC的校准起到改善作用，提高ADC的一致性和精度。

为实现上述目的，本发明提供了提供一种基于最小二乘法的ADC校准方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、将13位的DAC进行一致性校准；

步骤2、通过自动平台中的上位机控制将DAC按照从0开始，依次按照步进值5mV增加到最大电压，其中，如果选择0-VDD档，则所述最大电压为VDD电压；如果选择0-2V档，则最大电压为2V电压，依次作为ADC的输入；

步骤3、ADC选择CHANNEL口，将DAC的输入作为ADC的标准输入；

步骤4、ADC初始化，包括配置时钟和采样；

步骤5、通过所述自动化平台采样并保存ADC的数据；

步骤6、以50mv为步进值，取ADC采样电压值和CODE值；

步骤7、将所述采样电压值和所述CODE值作为一组数据，将其代入最小二乘法基于线性方程的公式进行求解，得到a,b值；

步骤8、利用所述a,b值，反推其他点样点的电压，计算所述其他采样点和理论电压的偏差；

步骤9、利用所述自动化平台的上位机将所述A,B值写入FLASH的特定区域，用户可以直接读该区域数据作为校准后的ADC数据使用。

进一步地，步骤1中的DAC经过校准后，偏差不超过0.05mV。

进一步地，步骤2中，所述步进值可以灵活配置，并通过所述上位机操作可以实现所述步进值的自动增加，使DAC能够从0V增加到所述最大电压。

进一步地，步骤3中，所述ADC的输入为从0v到所述最大电压。