說明

　　步驟 1

　　ADC 首先對通道 1(連接至接地)進行采樣。需要有一個較長的采樣時間以確保 ADC 的輸入電容被完全放電。

　　步驟 2

　　如圖 2 所示，在瞬時 A 時，將模擬 MUX 從通道 1 切換到通道 2。該圖顯示了將 MUX 從通道 1 切換到通道 2 時 S 點(圖 1)的電壓。MUX 的建立時間用 ts 標識出來。假設 ts 比運算放大器的建立時間要短。

　　圖 2 MUX 通道變化的建立時間

　　步驟3

　　一旦在瞬時 A 點開啟模擬 MUX，運算放大器的輸入就會立即開始發生變化。在瞬時 A 點之后，經過一個非常短暫的傳播延遲，運算放大器的輸出開始變化。通過轉換率和產品說明書中規定的帶寬可以大概計算出運算放大器建立時間 (tideal)。本文提出的方法描繪了運算放大器在瞬時 A 點到瞬時 B 點時的輸出(如圖 3)。瞬時 B 點和瞬時 A 點之間的差為 2tideal。

　　圖 3 對 A 點到 B 點的 N 個采樣求平均值，提高精確度

　　步驟 4

　　第一個 ADC 采樣點是在瞬時 B 點，并記錄下該點 n 個讀數值(ADC 的數字輸出)。求出這些數值的平均值，使其更為精確(稍后進行討論)。借助圖形發生器和可調時延發生器(見圖 1)，向左移 1 個毫微秒單位，得出下一個采樣點(見圖 3)，再記錄下該點的 n 個數值。按照此法，采樣點每次以 1 個毫微秒單位從瞬時 B 點逐步移向瞬時 A 點，并以陣列的方式存儲每個采樣點平均值。該陣列是按照逆時間順序繪制出來的，從而得出運算放大器輸出建立時間的實圖(如圖 3 所示)。

　　求平均值，以獲得更高精度

　　N 位 ADC 的輸入應該最少設定為 n+2 位，但測量出的輸出在 ADC 上顯示為 n 位數字代碼。通過重復采樣同一個輸入和采用多個 (n) ADC 讀數值，可以提高精度。最后求出 n 個輸出數字代碼的平均值。這表明精度每增加一位，讀數值數量則為 4 個，因此精度增加了 w 位，則需要 4w 個讀數值。

　　每增加一位，信噪比 (SNR) 就會增加 6. 02 dB。因此，16 位 ADC 就應該至少設定為 18 位精度。

　　SNR=6.02×N+1.76

　　其中，N 為 ADC 精度。對于 18 位精度 ADC 而言， SNR 的值為 110.08 dB，因此所需的更多精度位數 (w) 為：