增益誤差

增益誤差，是數據轉換器的增益誤差，代表實際傳輸函式的斜率與理想傳輸函式的斜率的差別。

基本介紹

• 中文名： 增益誤差
• 外文名：Gain Error

簡介

增益誤差(Gain Error)是預估傳遞函式和實際斜率的差別，通常在模數轉換器最末或最後一個傳輸代碼轉換點計算，如下圖所示。增益誤差是實際數值G與其理想數值之間的差值·並且通常被表示為兩者之間的百分比差，雖然在滿刻度時被定義為對總誤差的增益誤差貢獻(單位是mV或LSB)，注意：在放大器和單極性數據轉換器中，偏移誤差和零誤差是相同的，但是，在雙極性轉換器中卻不同，要小心區分。

增益誤差來源

增益誤差通常用LSB或滿量程範圍的百分比表示。增益誤差可以利用硬體或軟體校準，是滿量程誤差減去失調誤差。

量化誤差

基本誤差，用簡單3bit ADC來說明。輸入電壓被數位化，以8個離散電平來劃分，分別由代碼000b到111b去代表它們，每一代碼跨越Vref/8的電壓範圍。代碼大小一般被定義為一個最低有效位（Least Significant Bit，LSB）。若假定Vref=8V時，每個代碼之間的電壓變換就代表1V。換言之，產生指定代碼的實際電壓與代表該碼的電壓兩者之間存在誤差。一般來說，0.5LSB偏移加入到輸入端便導致在理想過渡點上有正負0.5LSB的量化誤差。

偏移與增益誤

器件理想輸出與實際輸出之差定義為偏移誤差，所有數字代碼都存在這種誤差。在實際中，偏移誤差會使傳遞函式或模擬輸入電壓與對應數值輸出代碼間存在一個固定的偏移。通常計算偏移誤差方法是測量第一個數字代碼轉換或“零”轉換的電壓，並將它與理論零點電壓相比較。增益誤差是預估傳遞函式和實際斜率的差別，增益誤差通常在模數轉換器最末或最後一個傳輸代碼轉換點計算。

舉例

儀表放大器的增益誤差由兩部分組成，即內部增益誤差以及因外部增益設定電阻的公差導致的誤差。使用高精度外部增益電阻可以防止總增益精度下降。注意，使用標準值電阻時，一般很難精確獲得所需增益（比如10或100）。

但需指出的是，選擇適當的外部增益設定電阻有助於改善電路的整體增益漂移。例如．）NA163儀表放大器的增益計算公式為：
增益=1+(6 kΩ/RG)

式中，6 kΩ值為兩個3kΩ內部電阻之和。

INA163的增益誤差

增益的溫度漂移係數為±10~±10() ppm/℃。通過選擇溫度係數同樣為負的外部增益電阻，可有效改善增益漂移。
INA163儀表放大器的增益誤差如下圖所示。
注意：不同型號的儀表放大器增益計算公式不同，增益誤差的大小等參數也不同。例如，表3。3.5所列，INA827儀表放大器的增益計算公式為：
G=1+(80 kΩ/RG)

INA827的增益誤差