Application Report SPRA989A November

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Application Report SPRA989A ? November 2004 1 F2810, F2811, and F2812 ADC Calibration Alex Tessarolo C2000 ABSTRACT This application note describes a method for improving the absolute accuracy of the 12-bit analog-to-digital converter (ADC) found on the F2810/F2811/F2812 devices. Due to inherent gain and offset errors, the absolute accuracy of the ADC is impacted. The methods described in this application note can improve the absolute accuracy of the ADC to achieve levels better than 0.5%. This application note is accompanied by an example program (ADCcalibration.zip) that executes from RAM on the F2812 EzDSP. Contents 1 Gain and Offset Error Definition 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Gain and Offset Error Impact 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 Calibration 4. . . . . . . . . .

actual offset

f2812 adc

calibration

known reference high

simplified circuit

calgain ?

actual count

error has

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Alex TessaroloApplication ReportSPRA989A November 2004F2810, F2811, and F2812 ADC Calibration0002CABSTRACTThis application note describes a method for improving the absolute accuracy of the 12-bitanalog-to-digital converter (ADC) found on the F2810/F2811/F2812 devices. Due to inherentgain and offset errors, the absolute accuracy of the ADC is impacted. The methods describedin this application note can improve the absolute accuracy of the ADC to achieve levels betterthan 0.5%. This application note is accompanied by an example program (ADCcalibration.zip)that executes from RAM on the F2812 EzDSP.Contents1Gain and Offset Error Definition. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22Gain and Offset Error Impact. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23Calibration. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44Hardware Connectivity. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65ADC Sampling Techniques. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85.1Sequential Sampling mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85.2Simultaneous Sampling Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106Example Software Calibration Driver. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147Useful Tips. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16List of Figures1.Graph of Actual and Ideal Gain. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22.Simplified Circuit for Ideal ADC Case. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33.Circuit Modified to Allow for Different Characteristics. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44.Graph of Equations to Measure Actual Gain and Offset. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55.Channels for Calibration, 14 User Channels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76.Two Channels for Calibration, 16 User Channels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87.Timing of 16-Channel Conversion in Sequential Mode. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98.Channel Selection Control Register Values to Program for Direct Mapping. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109.Timing for Conversion of 8 Pairs of Channels. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1110.Values to Schedule Channel Pairs in Normal Order. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13Trademarks are the property of their respective owners.1

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