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社区首页 >专栏 >什么是增益误差:哥,我觉得这玩意儿不直

什么是增益误差:哥,我觉得这玩意儿不直

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云深无际
发布于 2025-05-12 04:17:36
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数据转换器的增益误差代表实际传输函数的斜率与理想传输函数的斜率的差别;增益误差通常用LSB或满量程范围的百分比表示。

增益误差是指:ADC 或 DAC 的实际输出斜率和理想输出斜率之间的偏差。

理想情况:输入从 0 到满量程时,输出码线性增长

实际情况:输出码“增长得不够快”“太快”表现为斜率偏差,即曲线“变陡或变缓”。

想象一个理想的直尺(ADC 理想传输曲线):

每 1V 输入增加,对应输出增加 1000,但是再真实系统中,测量时发现每 1V 只增加了 950,那这就是“增益小了”,斜率偏低

如果每 1V 增加了 1050 → 就是“增益偏大”。

增益误差的数学表示

设:

理想斜率为:

实际斜率为:

那么:

实际斜率理想斜率理想斜率

或者直接用单位:

满量程误差失调误差

在工程中怎么测

  1. 输入一个接近 0V 的电压 → 读出码,记录偏移(失调误差)
  2. 输入接近满量程(如 Vref) → 读出实际码
  3. 计算“满量程码数差”与“应有码数差”的差 → 这部分就是增益误差

单位表示方式

单位

含义

LSB

表示误差等于多少最小有效位

%FSR

相对于满量程范围(Full Scale Range)的百分比


有什么意义

影响

说明

准确性下降

ADC 对同样的输入变化,输出变化幅度不对

校准可解决

通常通过软件线性修正即可补偿

易与失调误差混淆

它是失调误差“剔除后”的斜率问题


失调误差 vs 增益误差

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         ↑
         │                   实际传输曲线(斜率偏低)
         │            ///////
         └──────────────────────→ Vin
         ▲
    理想传输曲线(更陡)

差距为:增益误差(斜率差)

总结一句话:

增益误差就是 ADC 输出对输入响应的“灵敏度偏差”,理想是每增加一点输入就跳一个码,但增益误差使它跳得偏多或偏少。

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原始发表:2025-05-10,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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