ZHCU108B June 2015 – March 2025
7.3.1.1 一个周期（增量相位）测试
根据前几次测试所示，双路输出信号发生器引发的误差远高于 TIDA-00176 精度所应达到的水平，完全背离了测试的目的。噪声和误差源可以“简单”概括为：
- 增益误差（A 的振幅不等于 B 的振幅）
- 相移误差（未按预期精确达到恒定的 90 度）
- 偏移误差（A 或 B 信号的平均值不等于 0）
- 由函数发生器的量化误差导致的 HF 噪声
- 频率误差（即使信号已“耦合”，A 的频率也不等于 B 的频率）
为了减少函数发生器引入的量化误差和噪声，在信号发生器与
TIDA-00176 输入端之间插入一个 1K 至 1-µF LP 滤波器（实际上，为保持网络平衡，1K 电阻器由两个 500Ω 电阻器串联）。
为了消除两个通道之间的增益、偏移、相移和频率误差，应用了以下设置：在 TIDA-00176 编码器连接器 J8 上，只有一个输入信号按上述要求进行滤波后，再施加于输入 A 和 B，馈送相同信号。这样可以消除函数发生器的局限性。此外，也可以更好地评估 ADS8354 两条通道（及其各自信号调节路径）之间的任何不匹配。
实际上，在理想状况下，从 ADS8354 采集的数据应显示出两个相同的原始数据流，而这一级别的任何不匹配均源于两条通道之间的不匹配，而非输入本身。这也可用于校准系统，因为可以执行偏移和增益误差校正以实现 A 通道和 B 通道的完全平衡。
使用连接至 TIDA-00176 的 F28069M LaunchPad 以 32kHz 的采样率采集数据，如节 6所述。
F28069M 采集到 ADS8354 通道 A 和 B 的数据后，将 16 位原始数据转储到 Excel 文件中。然后，将通道 B 的原始数据精确相移
90 度。然后，使用原始数据 A 和经过 90 度相移的原始数据 B 的反正切值计算相位。
在1.0VPP 振幅和 10Hz 至 500Hz 频率范围内多次重复执行此测试。结果如下图所示。
图 7-25 施加 1.0VPP 10Hz 输入时一个信号周期内的相位误差在一个增量线内（一个信号周期= 360 度），相位误差保持在 ±0.02 度范围内。该值对应于误差 ±0.02/360 = 0.0055%。分辨率为 16 位时，该值仅约等于 ±3 LSB。
噪声分布甚至在 ±0.01 (±1.5 LSB) 范围内。两个周期的相位误差是由于两个信号 A 和 B 之间存在非理想的 90 度相移，如节 1所述。
注意，一个信号周期内 ±0.02 度误差对于线数为 2000 的编码器而言，相当于总误差为 ±10 微度（0.036 角秒）。
标称 70°C 下在热处理室中执行了相同测试，以评估系统性能漂移，尤其是角度位置的绝对误差。
同样，两个输入信号的非完全匹配（90 度相移等）会导致双频调制。
图 7-26 施加 1.0VPP 10Hz 输入时，在 70°C 下，一个信号周期内的相位误差在输入为 0.6VPP 时执行相同测试，此时可以看到更高的噪声/更低的 SNR：
图 7-27 施加 0.6VPP 10Hz 输入时，在 23°C 环境温度下，一个信号周期内的相位误差
图 7-28 施加 0.6VPP 10Hz 输入时，在 70°C 下，一个信号周期（旋转一周/2000）内的环境相位误差相对于温度的超低漂移符合预期，这同样也是因为所选运算放大器和用于模拟信号调节的匹配电阻器的特性。