轻松应对传感器信号调节所面临的挑战

达到这个目的的方法之一是使用数模转换器(DAC)调整ADC参考电压VREF，以补偿传感器的满刻度误差，使用另一个DAC调整图2中的VOFF以补偿偏移误差。双通道DAC，如国半的DAXxx2S085（其中"xx"可以是08、10或12，代表DAC分辨率），将是这种应用的理想之眩另外一种方法，是在传感器输出被数字化后，用软件校准这些误差。

　　解决这两个挑战的最佳方案，是在制造过程和系统启动时的软件校准过程中，调整偏移和增益误差。这种方法允许用软件实现最小误差校准，并保持ADC的最大可用动态范围。

　　第三个问题是，单端ADC通常要求其输入可以被驱动到非常接近零伏，以产生零输出代码。问题产生的原因是，用于驱动ADC输入的放大器不能产生低于50mV左右的输出。即使所所用的放大器具有轨到轨输出能力，这种现象也很常见。

　　虽然对某些应用来说，电路无法提供最小的ADC零输出代码没什么关系，但对其它应用来说这却是个问题。对于后者，解决方案包括：

　　* 给驱动单端输入ADC的放大器提供负电源。

　　* 使用既带正参考电压又带负参考电压的单端ADC，这些参考电压可以设为比器件地高的值，并相应抵消ADC输入电压。

　　* 将ADC的地偏置到约100mV。

　　* 偏移ADC输入，丢弃ADC输出端的一些代码，用软件进行调整

　　* 使用差分输入ADC。

　　驱动ADC的放大器使用负电源有个缺点，即系统中可能没有负电源，而单为这个放大器提供一个负电源又似乎不太可行。对此，国半公司的开关电容电压反向器LM2787提供了一种简单的解决方案。

　　所有ADC都有一个正参考电压和一个负参考电压。这两个参考电压之间的差值就是所谓的ADC"参考电压"。负参考和正参考电压分别定义了输入最小和最大电压。遗憾的是，目前许多ADC内部将负参考电压定义为器件地，这是为了将ADC集成在具有更少外部引脚的更小封装中而作出的牺牲。

　　提高ADC的地电平通常不是件容易的事。另外，将它偏置得太高可能会出现输出接口问题，因为器件的逻辑低电平将比地偏置值高出一些。然而，这样做与将ADC负参考电压定义为低值(也许70mV至100mV)具有相同的效果。

　　增加ADC偏移并对ADC满刻度输入值作合适调整是一种可行的方法，但会降低ADC使用的动态范围。这样做相当于提供图2所示的正VOFF，减少放大器增益，以便ADC输入不超过ADC参考电压，并对ADC输出代码进行软件调整。

　　使用差分输入ADC是一种最好的方法，它能获得ADC零输出代码，在ADC输入端的整个输入电压范围内保持良好的电路线性，并且无需在系统中使用负电压。在这种方法中，差分放大器的输出反馈到ADC的差分输入端，无需差分到单端放大器电路。因此这是一种既简单又不失高效的完美解决方案。