EO_462

ANALOG/MIXED SIGNAL

ADC

- ELETTRONICA OGGI 462 - MAGGIO 2017

arallelamente alla crescente pervasività della

tecnologia, aumenta la necessità di eseguire

misure e regolazioni dei segnali analogici nel-

la maniera più accurata possibile. I controllori analo-

gici con microcontrollore integrato possono essere

utilizzati per migliorare le prestazioni complessive

senza penalizzazioni in termini di costi o di ingombri.

Un esempio è rappresentato da MCP19114/5, un con-

trollore sincrono PWM low side di tipo DEPA (Digitally

Enhanced Power Analogue) sviluppato da Microchip

Technology con microcontrollore PIC integrato.

MCP19114/5 integra un convertitore A/D (ADC) con ri-

soluzione di 10 bit. Nell’utilizzo pratico dell’ADC sono

diversi i fattori che influenzeranno la precisione delle

misure. Tra queste si possono annoverare rumore, er-

rori di offset, DNL e INL (non linearità differenziale e in-

tegrale), errori e variazioni della tensione di riferimento

dell’ADC. Queste fonti di errore saranno caratterizzati

da qualche errore iniziale specificato a temperatura

ambiente (+25 ˚C). Anche gli errori di questi parame-

tri, imputabili alle variazioni della temperatura non do-

vranno essere ignorati. Questi errori possono essere

limitati applicando differenti tecniche di correzione.

L’utilizzo della calibrazione eseguita in fabbrica risulta

vantaggioso quando si cerca di compensare errori di

misura. Tuttavia, l’imprecisione della tensione di rife-

rimento e la deriva della temperatura avranno un im-

patto diretto sui risultati delle misure dell’ADC e non

potranno essere corrette facilmente. Per soddisfare i

requisiti di elevata precisione nelle misure dell’ADC e

risolvere le problematiche di deriva delle temperatura

è possibile utilizzare due metodi: correzioni raziometri-

che o non raziometriche. Entrambe richiedono la con-

figurazione dell’hardware e la codifica del software.

Correzioni non raziometriche

Le misure non raziometriche sono quelle per le quali

il segnale da misurare non è correlato al riferimento

dell’ADC (nel caso del controllore MCP19114/5 il rife-

rimento dell’ADC è AV

). Per queste misure non razio-

metriche è possibile misurare un segnale la cui accu-

ratezza è nota e sfruttare tale misura per correggere le

altre misure dei segnali (Fig. 1).

Equazione 1

Equazione 2

Correzione e ottimizzazione

delle misure di un ADC

con un controllore

analogico avanzato

Yiwei Xiong

Application engineer

Microchip Technology

Alcune tecniche per migliorare le prestazioni

delle misure in progetti analogici utilizzando

il firmware e senza quindi ricorrere

ad hardware aggiuntivo

Fig. 1 – Correzione delle misure non-raziometriche