Перейти к содержанию

Начальная точность (initial accuracy)

Первое число в даташите источника опорного напряжения — точность: 0,05 %, 0,2 %, 1 %. Это начальная точность — насколько выход нового прибора может отличаться от номинала при комнатной температуре. Всё остальное — температура, время, пайка — добавляется сверху.

Обновлено Редакция GAW

Содержание

Начальная точность (initial accuracy, initial error) — наибольшее отклонение выходного напряжения нового источника опорного напряжения от номинала при 25 °C и условиях, указанных в таблице характеристик. Её задают в процентах; типичные значения — от 0,05 до 2 %, то есть от 500 до 20 000 ppm (SNAA320B, разд. 3.1). Это та самая цифра с первой страницы даташита — но лишь одна из составляющих полной ошибки.

Классы точности

TI делит источники на три класса по начальной точности (SNAA320B, табл. 3-1):

КлассНачальная точность
высокийточнее 0,1 %
средний0,1–0,5 %
низкийгрубее 0,5 %

Одна и та же микросхема часто выпускается в нескольких классах: у шунтового LM4040 это A — 0,1 %, B — 0,2 %, C — 0,5 % и D — 1,0 %. При системной калибровке начальная точность, по TI, становится менее важной (SSZTAX8).

Пересчёт

Источник 2,5 В с точностью ±1 % при комнатной температуре даёт от 2,475 до 2,525 В (SSZTAX8). В единицах младшего разряда АЦП: ошибка в LSB = ppm · 2N / 10⁶ (SNAA320B, ур. 3). Наш расчёт: 0,1 % (1000 ppm) у 12-разрядного АЦП — около 4 LSB, у 16-разрядного — около 66 LSB.

Что ещё добавляется

На плате к начальной точности сразу прибавляется сдвиг после пайки, а затем — уход с температурой по ТКН, температурный гистерезис и старение. В системах низкого разрешения без калибровки начальная точность часто главная ошибка; в системах на 18 разрядов и выше её обязательно калибруют (SNAA320B, разд. 3.1). Полный бюджет с этими строками считает калькулятор погрешности опорного напряжения.

Не путать

С допуском резистора или конденсатора: смысл тот же — допустимое отклонение от номинала, — но у опорного напряжения к нему добавляются собственные дрейфы, которые указывают отдельно.

Частые вопросы

Начальная точность ±1 % — это сколько милливольт?

Для источника 2,5 В — от 2,475 до 2,525 В, то есть ±25 мВ (TI в SSZTAX8 приводит этот пример с опечаткой «±2,5 мВ», но границы 2,475–2,525 В однозначны). В миллионных долях 1 % — это 10 000 ppm.

Какой точности опорного хватит для 12-разрядного АЦП?

Вес младшего разряда 12-битного АЦП — 244 ppm, около 0,024 %. ADI отмечает, что даже ±0,1 % опорного — это лишь 10-разрядная абсолютная точность (MT-087). Наш расчёт: точность опорного 0,1 % — это около 4 LSB 12-разрядного АЦП; чтобы одна только начальная ошибка опорного была меньше 1 LSB, нужна точность лучше 0,024 %. С калибровкой при 25 °C эта строка из бюджета уходит.

Входит ли в начальную точность температурный дрейф?

Нет. Начальная точность задана при 25 °C и условиях таблицы характеристик. Уход с температурой, старение, гистерезис и сдвиг от пайки указывают отдельно и складывают с ней в бюджете (SNAA320B, разд. 3.1).

Источники

  1. Texas Instruments. Voltage Reference Selection and Design Tips For Data Converters, SNAA320B — разд. 3.1 — начальная точность — насколько опорное напряжение близко к номиналу при 25 °C, обычно указывается наибольшим отклонением в процентах, типично от 0,05 до 2 % (500–20 000 ppm), действительна только при условиях таблицы характеристик; табл. 3-1 — высокий класс точнее 0,1 %, средний 0,1–0,5 %, низкий грубее 0,5 %; в системах низкого разрешения без калибровки начальная точность может быть главной ошибкой; в системах на 18 разрядов даже 0,1 % недопустимо и требует калибровки; ур. 3 — ppm в LSB
  2. Texas Instruments. Find the «Goldilocks» Voltage Reference for Your Application, SSZTAX8 — раздел Initial Accuracy — источник 2,5 В с начальной точностью ±1 % при комнатной температуре даёт от 2,475 до 2,525 В (в тексте TI «±2,5 мВ» — опечатка, верно ±25 мВ); при системной калибровке параметр менее важен; LM4132 и LM4030 — 0,05 %
  3. Texas Instruments. LM4040 Precision Micropower Shunt Voltage Reference, SLOS456Q — разд. 1 — классы: A — 0,1 %, B — 0,2 %, C — 0,5 %, D — 1,0 % наибольшей начальной ошибки
  4. Analog Devices. MT-087 Tutorial: Voltage References, Rev. 0 — с. 1 — ±5 мВ на 5 В — абсолютная точность ±0,1 %, это всего 10-разрядная точность; начальную ошибку можно подстроить, дрейф скомпенсировать трудно

Нашли ошибку?

Смотрите также