通电后,上电复位电路开始工作,通过控制逻辑电路启动自校准过程。首先激活RC振荡器以提供逐次逼近算法的时钟信号,同时断开K1、K4,并接通K2、K3。此时,运算放大器输入端短路,输出为失调电压,该电压经K3到片内并通过A/D转换器转换后,存入寄存器SAR内,然后再通过片内D/A转换器转换后送到运算放大器内进行失调对消。经过若干个时钟周期后,失调电压逐次逼近零点,此时控制逻辑电路自动断开K2和K3,并接通K1和K4,校准过程即告结束。经校准后,运算放大器的失调电压的误差为零,因此,就可以像一般的运算放大器一样使用了。
只要不断电,校准后的失调调零信息就可一直保存在逐次逼近寄存器SAR中。为了进一步降低功耗及防止宽带噪声引起的干扰,校准完成后,放大器芯片会自动关闭片内RC振荡器。整个校准过程约 300ms。当TLC4502应用在长期不间断信号采集的场合时,可通过CPU来控制其定期切断,然后再接通运算放大器电源进行自校准,这样可消除时间漂移引起的误差。
2.2 A/D的自校准原理
下面以两通道A/D转换器件为例来对自校准过程进行说明。自校准过程可分为四步(见图3):
(1) A/D调零:A/D转换器的两个输入端短接后接到参考电压负端。
(2) A/D增益校准:A/D转换器的两个输入端分别接至参考电压的正负端。
(3) 通道1(或2)调零校准:A/D转换器的两个输入端短接后接输入信号的负端。
(4) 通道1(或2)正常进行A/D转换:A/D转换器的两个输入端分别接至输入信号的正负端。