基于超級(jí)電容器儲(chǔ)能的直流DVR裝置設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

圖3所示曲線為初始誤差輸出電壓與輸入碼之間的關(guān)系圖。這是一個(gè)實(shí)際DAC器件的特性曲線，這組曲線比圖2靠得更緊，不易分析，所有最好畫出它們與理想曲線之間的偏差，如圖4所示。圖4也給出了包括溫度影響的整體誤差。

圖3：DAC輸出與輸入碼之間的關(guān)系圖，顯示了增益、失調(diào)誤差的影響，基準(zhǔn)電壓為2.5V。

圖4：DAC輸出誤差與輸入碼之間的關(guān)系，基準(zhǔn)電壓為2.5V。

從圖中可以看出，溫度的影響遠(yuǎn)低于初始誤差，所以，即使數(shù)據(jù)手冊(cè)只給出了溫度特性的典型值，也不會(huì)對(duì)整體誤差產(chǎn)生顯著影響。零碼處的整體誤差為±0.423%FS (±10.6mV)，最大輸入碼處的整體誤差為±0.952%FS (±23.8mV)。

可以采取一些改善措施，如提高基準(zhǔn)電壓。由于增益誤差是以滿量程的百分比(%FS)規(guī)定的，它的絕對(duì)值會(huì)變大，但失調(diào)誤差的絕對(duì)值不會(huì)變大。因而，可以通 過提高基準(zhǔn)電壓來提高滿量程輸出電壓，然后再從外部把DAC的輸出降到所要求的電壓，這樣，增益誤差恢復(fù)到原來的數(shù)值，而失調(diào)誤差卻可以減小。圖5顯示了這種方法的效果。

圖5：DAC輸出誤差與輸入碼之間的關(guān)系示例，基準(zhǔn)電壓為2.5V。

零碼處，整體誤差為±0.212%FS (±5.3mV);最大碼處，整體誤差為±0.740%FS (±18.5mV)。

當(dāng)然，此結(jié)果忽略了輸出分壓器引入的誤差。但這種方法是完全可行的，因?yàn)檩敵龇謮浩骺梢圆捎镁芊謮浩鳎热鏜AX5490，其比率精度的溫度特性可以達(dá)到±0.05%。當(dāng)然，對(duì)DAC輸出進(jìn)行分壓的缺點(diǎn)是降低驅(qū)動(dòng)能力，需通過運(yùn)放改善輸出驅(qū)動(dòng)，這又會(huì)引入額外的誤差，對(duì)此方法的深入討論不在本文范疇。

結(jié)論

本文討論了影響DAC精度的失調(diào)誤差和增益誤差，也通過例子給出了如何計(jì)算最差條件下的誤差，并提供了一些改善整體誤差的建議。