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          DAC基礎(chǔ)知識(shí):靜態(tài)技術(shù)規(guī)格

          作者: 時(shí)間:2015-07-06 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

            所有之間的共性就是技術(shù)規(guī)格的定義以及說(shuō)明。這篇文章將會(huì)論述靜態(tài)技術(shù)規(guī)格。靜態(tài)技術(shù)規(guī)格包括對(duì)DAC在DC域中所具有的特性的描述。在DC域中時(shí),DAC的數(shù)字與模擬定時(shí)現(xiàn)象不屬于這一組技術(shù)規(guī)格。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/276860.htm

            

           

            圖1

            雖然這3個(gè)DAC拓?fù)浠ゲ幌嗤?,但它們的技術(shù)規(guī)格與電氣描述非常類似。

            一個(gè)主要的靜態(tài)DAC技術(shù)規(guī)格就是理想轉(zhuǎn)換函數(shù)(圖2)。在對(duì)這個(gè)普通轉(zhuǎn)換函數(shù)的圖示中,可以輕松地體會(huì)和理解零代碼、偏移、滿量程以及增益的定義。一旦你理解了上述概念,差分非線性 (DNL),積分非線性 (INL)以及單調(diào)性技術(shù)規(guī)格也就再次成為理想轉(zhuǎn)換函數(shù)的另一個(gè)導(dǎo)函數(shù)。

            

           

            圖2

            理想DAC轉(zhuǎn)換函數(shù)

            圖2顯示了一個(gè)DAC是如何為數(shù)字輸入代碼的一個(gè)離散數(shù)值生成單個(gè)模擬輸出值的方式。圖中數(shù)字輸入代碼的順序是單極的,其中代碼以標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制的方式增加。

            圖2中DAC轉(zhuǎn)換函數(shù)的模擬范圍是從零至模擬輸出滿量程 (FS) 值。DAC電壓基準(zhǔn) (VREF) 建立了轉(zhuǎn)換器的最低有效位 (LSB) 或代碼寬度,并且設(shè)定了滿量程范圍 (FSR)。LSB的大小等于VREF/ 2N。

            在圖2中,“N”等于轉(zhuǎn)換器的分辨率,而2N等于轉(zhuǎn)換器單個(gè)位的數(shù)量。DAC所具有的代碼的數(shù)量等于2N。對(duì)于3位轉(zhuǎn)換器來(lái)說(shuō),代碼數(shù)量等于23或8。這個(gè)理想轉(zhuǎn)換函數(shù)的轉(zhuǎn)換公式為VOUT = VREF x (CODE/2N),并且滿量程輸出電壓等于VREF – 1LSB。

            零代碼誤差

            圖3中,DAC的零代碼誤差是最易理解的規(guī)格。我們假定這個(gè)值是針對(duì)一個(gè)單極、單電源DAC而言的,這個(gè)DAC的完全理想最小輸出電壓為0伏。當(dāng)將數(shù)字0值載入到DAC寄存器中時(shí),零量程誤差出現(xiàn)在DAC的模擬輸出引腳上。這個(gè)誤差是由內(nèi)部輸出放大器的輸出擺動(dòng)性能導(dǎo)致的。對(duì)于單電源DAC來(lái)說(shuō),零量程誤差始終為正值,而這個(gè)技術(shù)規(guī)格的單位為毫伏或微伏。

            

           

            圖3

            DAC的內(nèi)部輸出放大器因不能達(dá)到負(fù)電源軌而導(dǎo)致的零誤差運(yùn)行狀態(tài)。

            偏移誤差

            然而,偏移誤差是不同的。偏移誤差在整個(gè)DAC轉(zhuǎn)換曲線的大部分范圍內(nèi)存在。在圖4中,在理想轉(zhuǎn)換曲線的每一個(gè)代碼上,模擬偏移誤差都會(huì)變化。從圖中你能夠看到,在沿著x軸的垂直方向上,具有偏移誤差的轉(zhuǎn)換曲線與理想曲線的相同程度。這個(gè)技術(shù)規(guī)格的單位通常為毫伏。

            

           

            圖4

            偏移誤差可為正,亦可為負(fù),但是它始終以同樣的誤差影響著每一個(gè)代碼。

            增益誤差

            增益誤差這個(gè)概念有些難以理解??偟膩?lái)說(shuō),增益誤差描述的是理想DAC曲線斜率的變化。圖5對(duì)這個(gè)概念進(jìn)行了說(shuō)明。增益誤差技術(shù)規(guī)格通常以FSR的百分比來(lái)表示,并且在消除偏移誤差之后進(jìn)行計(jì)算。

            

           

            圖5

            DAC的增益誤差使理想轉(zhuǎn)換函數(shù)繞著零交叉點(diǎn)旋轉(zhuǎn)。

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