模数转换器的校正方法及校正装置、设备与流程

本申请属于模数转换，尤其涉及一种模数转换器的校正方法及校正装置、设备。

背景技术：

1、目前，模数转换器(adc)被电子系统广泛使用，如仪表仪器、传感器、通信系统等。adc可以将模拟电信号转换为数字逻辑信号，从而在数字域进行存储、渲染或者进一步产生其它控制行为。一般而言，模数转换过程实现线性转换，希望转换器尽可能少地带入误差。adc的精度会受到许多非理想因素的影响。这些因素单一地或者共同地导致了电路性能恶化。

2、常规的校正方法要么非常依赖于模拟电路精度及器件匹配，且灵活性不足，要么校准和补偿过程计算量大且复杂，不适合低成本产品的量产校准，且缺乏定向性，对各个因素造成的影响规律不清晰，导致软件资源的耗费较为严重，补偿效率不高。

技术实现思路

1、本申请的目的在于提供一种模数转换器的校正方法及校正装置、设备，旨在解决传统的模数转换器存在的输出受到非理想因素影响的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种模数转换器的校正方法，包括：通过第一模数转换器进行模数转换，获取各目标因素对应的多组测试数据，所述目标因素为影响模数转换器输出精度的n种因素中的任一种，n为正整数；所述测试数据包括所述第一模数转换器的测试输入参数和测试输出参数，所述测试输入参数包括所述目标因素的值、n种因素中除所述目标因素外其他各因素的值，多组所述测试数据中的所述目标因素的值互不相同，其他各因素的值分别相同；根据每组所述测试数据中的所述测试输入参数确定对应的理论输出参数；根据各所述目标因素对应的每组所述测试数据，及每组所述测试数据对应的所述理论输出参数，采用函数拟合方式确定各所述目标因素对应的补偿函数；通过各所述目标因素对应的补偿函数，对第二模数转换器的输出进行校正，得到所述第二模数转换器的目标输出参数。

3、其中一实施例中，所述n种因素包括环境温度和所述第一模数转换器的共模值。

4、其中一实施例中，所述根据各所述目标因素对应的每组所述测试数据，及每组所述测试数据对应的所述理论输出参数，采用函数拟合方式确定各所述目标因素对应的补偿函数，包括：根据各所述目标因素对应的每组所述测试数据中的所述测试输出参数和相应的所述理论输出参数，确定每组所述测试数据对应的补偿值；根据每组所述测试数据中所述目标因素的值，以及每组所述测试数据对应的补偿值，通过函数拟合得到各所述目标因素对应的所述补偿函数。

5、其中一实施例中，所述通过各所述目标因素对应的补偿函数，对第二模数转换器的输出进行校正，得到所述第二模数转换器的目标输出参数，包括：获取所述第二模数转换器的n种因素对应的实时输入参数；根据n种因素对应的实时输入参数，确定所述第二模数转换器的实际输出参数；根据各因素对应的补偿函数对所述实际输出参数进行校正，得到所述目标输出参数。

6、其中一实施例中，所述根据各因素对应的补偿函数对所述实际输出参数进行校正，得到所述目标输出参数，包括：根据各因素对应的补偿函数以及所述第二模数转换器的固定偏差对所述实际输出参数进行校正，得到所述目标输出参数。

7、其中一实施例中，所述测试输入参数还包括测试输入电压，所述根据每组测试数据中的测试输入参数确定对应的理论输出参数，包括：基于每组测试数据中的测试输入参数通过第一公式，计算得到对应的理论输出参数；所述第一公式为式中，adcideal为所述理论输出参数，vin为所述测试输入电压，vref为所述第一模数转换器的参考电压，n为有效量化位数，所述参考电压和所述有效量化位数均为所述第一模数转换器的性能参数。

8、其中一实施例中，所述根据各所述目标因素对应的每组测试数据中的测试输出参数和相应的理论输出参数，确定每组测试数据对应的补偿值，包括：基于每组测试数据中的所述测试输出参数和所述理论输出参数通过第二公式计算得到所述补偿值，所述第二公式为式中，f(x)为所述补偿值，adcideal为所述理论输出参数，adcraw为所述测试输出参数。

9、其中一实施例中，所述补偿函数为多项式函数。

10、本申请实施例的第二方面提供了一种校正装置，用于对模数转化器进行校正，包括：测试单元，用于通过第一模数转换器进行模数转换，获取各目标因素对应的多组测试数据，所述目标因素为影响模数转换器输出精度的n种因素中的任一种，n为正整数；所述测试数据包括所述第一模数转换器的测试输入参数和测试输出参数，所述测试输入参数包括所述目标因素的值、n种因素中除所述目标因素外其他各因素的值，多组所述测试数据之间所述目标因素的值互不相同，其他各因素的值分别相同；第一计算单元，用于根据每组所述测试数据中的所述测试输入参数确定对应的理论输出参数；第二计算单元，用于根据各所述目标因素对应的每组所述测试数据，及每组所述测试数据对应的所述理论输出参数，采用函数拟合方式确定各所述目标因素对应的补偿函数；校正单元，用于通过各所述目标因素对应的补偿函数，对第二模数转换器的输出进行校正，得到所述第二模数转换器的目标输出参数。

11、本申请实施例的第三方面提供了一种校正设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述的校正方法的步骤。

12、通过对模数转换器在不同的因素的影响下进行测试，得到多组测试数据，从而可以通过函数拟合得到补偿函数，补偿函数可以用于直接对模数转换器的输出进行校正。本申请可以提前通过测试的方式得到对应各目标因素的补偿函数，在模数转换器正式工作时，仅需要将实际的输出结合补偿函数即可得到目标输出参数，因此实际校准的过程计算量较低、效率较高。

技术特征：

1.一种模数转换器的校正方法，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的校正方法，其特征在于，所述n种因素包括环境温度和所述第一模数转换器的共模值。

3.如权利要求1或2所述的校正方法，其特征在于，所述根据各所述目标因素对应的每组所述测试数据，及每组所述测试数据对应的所述理论输出参数，采用函数拟合方式确定各所述目标因素对应的补偿函数，包括：

4.如权利要求1或2所述的校正方法，其特征在于，所述通过各所述目标因素对应的补偿函数，对第二模数转换器的输出进行校正，得到所述第二模数转换器的目标输出参数，包括：

5.如权利要求4所述的校正方法，其特征在于，所述根据各因素对应的补偿函数对所述实际输出参数进行校正，得到所述目标输出参数，包括：

6.如权利要求1或2所述的校正方法，其特征在于，所述测试输入参数还包括测试输入电压，所述根据每组测试数据中的测试输入参数确定对应的理论输出参数，包括：

7.如权利要求3所述的校正方法，其特征在于，所述根据各所述目标因素对应的每组测试数据中的测试输出参数和相应的理论输出参数，确定每组测试数据对应的补偿值，包括：

8.如权利要求1或2所述的校正方法，其特征在于，所述补偿函数为多项式函数。

9.一种校正装置，用于对模数转化器进行校正，其特征在于，包括：

10.一种校正设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8任一项所述校正方法的步骤。

技术总结
本申请涉及一种模数转换器的校正方法及校正装置、设备。校正方法包括：通过第一模数转换器进行模数转换，获取各目标因素对应的多组测试数据；根据每组所述测试数据中的所述测试输入参数确定对应的所述理论输出参数；根据各所述目标因素对应的每组所述测试数据，及每组所述测试数据对应的所述理论输出参数，采用函数拟合方式确定各所述目标因素对应的补偿函数；通过各所述目标因素对应的补偿函数，对第二模数转换器的输出进行校正，得到所述第二模数转换器的目标输出参数。本申请通过测试的方式得到对应各因素的补偿函数，在模数转换器正式工作时，仅需要将实际的输出结合补偿函数即可得到目标输出参数，实际校准的过程计算量较低、效率较高。

技术研发人员：李晓强,王红义
受保护的技术使用者：拓尔微电子股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15