ADC检测精度的考虑

在分析一个电压采样电路的时候，检测20V电池的电压，通过一个10K和1K电阻分析，是1%精度的电阻，随后经过一个3.3V的电压跟随器，送入MCU的ADC-pin，这个链路有电阻精度的误差，电源3V3带来的纹波，运放的offset voltage，ADC的转化精度。这些精度是否要按照极限精度考虑误差。那么就会带来问题，实际20V，理想检测的电压是1.818V，但考虑精度后，这个电压范围就是1.78V到1.84V之间，这个就对软件逻辑判断有很大的影响，大家都是怎么考虑的了？

电阻的误差也要考虑上的。

1.78V∼1.85V

根据这个误差范围，看你的应用，到底收不收影响。

使用低噪声的稳压器，设计良好的电源去耦电路（如增加旁路电容），以减少电源纹波和噪声。

选择低噪声、高稳定性的参考电压源，并在设计时尽量减少外界干扰对参考电压源的影响。

选择线性度好的ADC，或者通过软件校正。

通过校准可以消除或减小ADC的系统误差，如增益误差、偏移误差等。

对多次采样值排序后取中值，有效抑制脉冲干扰。

#define SAMPLE_NUM 16
uint16_t adc_buffer[SAMPLE_NUM];
uint16_t filter_adc(void) {
  uint32_t sum = 0;
  for (int i=0; i<SAMPLE_NUM; i++) {
    sum += adc_buffer[i];
  }
  return (uint16_t)(sum / SAMPLE_NUM);
}

ADC转换的基准电压，决定输入电压与数字量的映射关系。

ADC采样时需对输入电容充电，若信号源驱动能力不足，会导致电压跌落。

通过多次采样取平均值，可以降低噪声的影响，提高精度。

选择温度漂移小、电压噪声低、长期稳定性好的参考电压源。

通过增加采样率并平均多次采样的结果来提高有效分辨率和降低噪声水平。

选择低偏移电压的运放，或者通过电路设计补偿偏移电压。

多次采样取平均              

选择高精度的电阻，减少电阻带来的误差。

信号线尽量远离电源和地线，尽量避免长距离的信号线走线；对于模拟信号和数字信号，要尽量分离，避免相互干扰。使用地平面来减少寄生电感和电容。

分辨率越高，量化误差越小，但受噪声和线性度限制。