什麼是 Gain offset

1.關於Gain與Offet

在討論gain與offset的時候,我們必須要有一個認知,就是我們討論的東西不是只有單一個點的電壓,offset與gain,通常會反映在一連續的電壓變化上。

gain與offset的中文名稱解釋起來似乎有點抽象,例如gain中文可以叫做增益,offset可以叫做偏移,總之看起來我就覺得很抽象。

在ADC討論的時候很常出現offset與gain兩種名稱,通常似乎這兩個名詞的數據也可以定義ADC的好壞,諸如OP這種關於類比線性元件,offset與gain也很重要。

所以說Gain與Offset到底是什麼?怎麼這麼重要?

2.Gain與Offset的真面目

Gain與Offset說穿了對於數據而言,只是一個加減值(offset)與一個乘除值(gain)而已,在作量測與訊號處理的同時(放大、衰減等)我們希望經過處理後的訊號,保有一定的線性度,什麼叫做線性?也就是希望所得到的連續數據是呈現一直線的情況,例如下圖:藍線

offsetGain

藍色的線是我們假定的標準值,也就是依照一定比例的遞增趨線,此時offset與gain我們可以視為

offset = 0, gain = 1

但是經過實際的驗證結果,我們可能會得到一個測試值,如上圖棕色線,也就是測試數據所得到的趨線,很明顯的可以發現,與我們所想要的結果不同,故透過圖表來看,我們可以很清楚的知道offset與gain的關係,offset可以視為是一個基底存在的值,而gain指的也就是斜率的變化,當所測得的數據保有一定的線性度(沒有很嚴重的失真),此時就可以做單一次的修正,就可以獲得較小誤差的修正值(如上圖內表格所示)。

測得實際量測數據後,我們可以透過簡單的加減乘除來處理

(原始值+offset)×Gain = 修正後數據

但是當假設當量測的原始數據不是線性時,在處理上就會比較麻煩。

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