ADC에 대해서 - EFM32의 ADC (2)

목차

 

1. ADC란?

 

2. ADC의 특징?

 

3. EFM32의 ADC?

  - Clock Selection

  - Input Selection

  - Reference Selection

  - Warm-Up Modes

  - Bias Current Programming

  - Direct Memory Access

  - Calibration - Offset Calibration

  - Calibration - Gain Calibration

 

 

 

3. EFM32의 ADC? - Reference Selection

 

- 아날로그 전압을 디지털 값으로 변환하기 위해 ADC는 수신 아날로그 전압을 비교할 기준 전압을 필요로 합니다.

 

- ADC는 기준 전압보다 큰 전압을 측정할 수 없으므로 기준 전압이 예상 최대 측정 전압보다 높아야 합니다.

 

- 선택한 기준 전원은 내부 회로와 결합되어 컨버터용 풀 스케일 전압(VFS)을 생성합니다.

 

- VFS는 가능한 가장 낮은 입력 전압에서 가장 높은 입력 전압에 이르는 변환기의 전체 입력 범위입니다.

 

- Single-Ended Mode 경우 선택한 양의 입력의 입력 범위는 0에서 VFS까지입니다. Differential Mode 경우 컨버터에 대한 입력은 양극 입력 선택과 음극 입력 선택 간의 차이입니다.

 

- ADC 변환 결과의 범위는 -VFS/2 ~ +VFS/2입니다. ADC가 외부 핀에서 인식할 수 있는 최대 및 최소 입력 전압은 공급 전압으로 제한됩니다.

 

 

 

3. EFM32의 ADC? - Warm-Up Modes

 

- 전원을 켠 후, ADC는 변환을 시작하기 전에 내부 바이어스 전류와 Reference Selection이 정착되기까지는 약간의 시간이 필요합니다. 이 기간을 예열 시간이라고 하며 하드웨어에 의해 수행됩니다.

 

- 일반적으로 ADC는 샘플 요청 시에만 예열되며, 더 이상 샘플이 대기하지 않을 때 종료됩니다.

 

 

 

 

3. EFM32의 ADC? - Bias Current Programming

 

- ADC의 전류 소비는 ADCn_BIASPROG 레지스터를 통해 조정할 수 있으며 이 비트 필드를 조정하면 ADC의 성능과 대역폭에도 영향을 줍니다.

 

- 지정된 레지스터 속도 범위 내에서 모든 구성으로 ADC를 올바르게 작동하려면 기본 레지스터 값을 사용해야합니다. 바이어스 전류 설정은 ADC가 비활성화되어있는 동안 (즉, 정상 예열 모드에서 진행중인 변환이없는 경우)에만 변경해야합니다.

 

 

 

3. EFM32의 ADC? - Direct Memory Access

 

- DMA 모듈이 구성된 후 단일 변환 또는 스캔 변환이 완료되면 ADC가 DMA 모듈에 요청을 보낼 수 있습니다.

 

- 그러면 DMA 모듈은 CPU가 트랜잭션에 참여하지 않고 ADC 레지스터의 ADC 결과를 메모리로 전송할 수 있습니다. 해당 단일 또는 스캔 결과 레지스터를 읽으면 DMA 요청이 지워집니다.

 

 

 

 

3. EFM32의 ADC? - Calibration - Offset Calibration

 

- ADC에서 최고의 성능을 얻으려면 각 기준 전압에 대한 오프셋 및 이득 오류를 교정해야합니다. 생산 편차로 인해 장치가 다르기 때문에 보정 기능이 필요합니다. 

 

- 오프셋 오류는 이상적인 결과에서 실제 변환 결과의 일정한 오프셋입니다. 즉, 출력이 전체 변환 범위에서 일정한 양만큼 오프셋됩니다. 오프셋을 교정하는 가장 간단한 방법은 차동 모드 또는 VSS에서 ADC의 양극 및 음극 입력을 단락시키는 것입니다.

 

 

 

3. EFM32의 ADC? - Calibration - Gain Calibration

 

- 게인 보정 루틴은 0의 측정 값이 0 오프셋이라고 가정하기 때문에 오프셋을 0V에서 올바르게 보정 한 후에 게인 보정을 수행해야합니다. 오프셋이 0V에서 교정되면 입력 전압이 증가함에 따라 이득 변환 오류가 올바른 변환 결과에서 선형으로 증가합니다.