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　　图2 血压测量中的血压变化

　　图3 噪声耦合和过采样结合进一步改善精度

　　校准是一个3步骤的过程：第一步配置ADC，第二步开始校准转换并等待转换完成，最后进行偏移和增益校准。

　　偏移和增益校准值能够根据结果被减小或放大。这能在软件或在一些已实现的ADC硬件中完成。

　　输入的偏移是三个需要补偿的来源中最容易处理的。对一个单端输入的转换，输入可以参考同样的内部电压。这应当能产生一个零结果。如果结果不是零，这就是偏移值，它必须从ADC结果中减去。如果使用差分转换模式，偏移值能够通过在两个输入引脚上变换同样的信号来找到。

　　一旦偏移值已知，ADC的增益能够从满量程误差中找到。这是在最大量程的理想输出值(如12位ADC中的0xFFF)与偏移值为零时实际输出值之间的差值。

　　图4 未校准量程与对应理想量程的偏移

　　图4显示了从接地到满量程一个未校准的斜线对应理想斜线的偏移和增益被夸大的效果。在应用中取决于准确的ADC结果，在血压监护仪中，它被要求指示微小的读数变化(µV)，校准应该经常进行，至少在每个重起之后。如果一个硬件功能不存在，校准可以通过设计接地和VDD输入到应用部分，在每次转换后减去偏移并乘以计算的增益来获得。

　　还有一种输入误差的来源，即输入引脚上的漏电流会引起输入端输入电阻上的压降。这一误差可以是在这些电池电压和温度检测电路中最低有效位的数十倍。最好的消除这一误差的方法是在设计者的控制下减少模拟DC源电阻和任何形式的泄漏。

　　MCU芯片的温度也可以对ADC结果有影响。然而，温度是一个慢变因素。一个血压监护仪的常规的重复校准被设计在应用代码中，这使用户不用考虑理想条件，使温度的影响最小。然而，在工厂中的完全校准(其结果贮存在存储器的查询表中)基本能够消除温度的影响。许多ADC具有片上温度传感器，它们可以用来监控温度，使调节可以进行。

　　非线性几乎是一个无法被校准的因素，因为它通常是模块设计中所固有的。在每个编码转换之间的电压差应该等于1LSB。因此，非线性是指编码步长的不规则间隔，它导致一些信号变形。

　　结语

　　飞思卡尔嵌入式控制器ADC具有高度集成的功能，从而使设计者能够获得高精度的测量。在最新的Flexis产品系列中的16位ADC能使开发者通过调节ADC的偏移和增益提高精度，而不增加系统硬件和软件的要求。

关键词： 数字化 参考设计 血压监护仪