N位雙極性數模轉換器（DAC）的傳遞函數為：

其中A為模擬輸出，D為數字輸入，G為增益，V司 司長 是標稱滿量程電壓，并且V操作系統 是失調電壓。對于理想的DAC，G = 1和V操作系統 = 0。

失調誤差規格與系統要求相結合，將決定是否需要校準。AD5360 16位、16通道DAC經過工廠調整，但仍可能存在幾毫伏的失調。以下示例顯示了簡單的軟件算法如何將未知失調降低到小于1 mV（典型值）。該技術可用于工廠校準，或用于DAC生命周期中任何點的失調校正。

AD5360的失調DAC用于設置輸出范圍，可以是單極性正、單極性負、雙極性中心或雙極性偏斜。當使用10 V基準電壓源時，失調DAC的默認值設置±5 V輸出范圍。失調DAC也存在失調誤差。<> 個 DAC 輸出在出廠時經過修整，失調 DAC 處于默認值，因此該誤差被修整掉。當失調DAC發生變化時，其失調誤差會影響主DAC輸出的失調誤差。

AD5360的兩個特性簡化了失調校準：GPIO引腳，可通過讀取寄存器來確定其狀態;以及集成的監視器多路復用器，允許在軟件控制下將 16 個 DAC 輸出或兩個外部電壓中的任何一個切換到單個引腳。

操作理論

失調校準程序如下：比較器監視兩個電壓，MON_OUT，DAC輸出包含未知失調;和SIGGND，DAC的接地參考。比較器輸出指示未知失調是高于還是低于SIGGND。DAC的輸出遞增或遞減，直到比較器輸出切換，表明DAC輸出與比較器可以檢測到的SIGGND一樣接近。比較器輸出連接到GPIO引腳;其狀態可以通過讀取相應的寄存器來確定。電路圖如圖1所示。

AD5360的多路復用器將選定的DAC輸出連接到MON_OUT。它的開關具有低但有限的R德森，因此從MON_OUT汲取的任何電流都會在RDS上產生壓降，從而產生輸出誤差。為防止這種情況，MON_OUT由低噪聲放大器AD8597緩沖。放大器后面的低通濾波器可降低快速、精密比較器AD790的噪聲量，并防止誤觸發。AD790可采用±15V電源供電，與AD5360兼容。此外，AD790的最大差分輸入電壓為15 V，因此可以承受AD5360的輸出電壓而不會衰減。在圖1中，如果通道失調為正，則比較器輸出將很低，這表明需要降低輸出電壓以消除失調。如果通道失調為負，則比較器輸出將很高，表明需要增加輸出電壓以消除失調。

圖1.電路圖

配置AD5360的監控多路復用器和GPIO。

將 0x0C002X（其中 X 是所需的輸出通道）寫入監視器特殊功能寄存器，可使監視器多路復用器并選擇所需的通道。完成此操作后，MON_OUT將提供與所選通道相同的輸出電壓。GPIO 特殊功能寄存器的位 0 指示 GPIO 引腳的狀態。有關讀寫寄存器的信息，請參考AD5360數據手冊。

校準通道

圖2顯示了校準程序。DAC通道加載0x8000，理想情況下應提供等于SIGGND（即0 V）的電壓。在本例中，假定DAC通道具有負失調。讀取GPIO寄存器顯示比較器輸出為低電平，表明輸入必須遞增，直到輸出切換。當更高的代碼逐漸寫入DAC輸入寄存器時，GPIO寄存器被讀取，直到比較器切換。圖 2 顯示這種情況發生在代碼 0x8009。AD790的最大遲滯帶為0.65 mV，因此再次降低DAC代碼可以更準確地確定DAC失調。比較器輸出在代碼0x8006處再次切換。因此，將輸出最接近 SIGGND 的值介于代碼 0x8006 和 0x8009 之間。在此示例中，代碼0x8007是更好的選擇，但無法確定使用此系統哪個代碼將提供最佳輸出。比較器和運算放大器失調使得無法確定兩個比較器跳變點中的哪個代碼提供最佳結果，但在這兩種情況下，DAC通道通常為SIGGND的<1 mV。

結論

該技術可以使用軟件算法和一些外部元件將未知失調誤差降低到1 mV以下。

審核編輯：郭婷