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手机版新澳门娱乐 DAC基础知识:静态技术规格
来源:网络整理 | 发布时间:2018-11-17 12:04 | 浏览次数:84

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DAC基础知识:静态技术规格

  所有DAC之间的共性就是技术规格的定义以及说明。这篇文章将会论述静态DAC技术规格。静态DAC技术规格包括对DAC在DC域中所具有的特性的描述。在DC域中时,DAC的数字与模拟定时现象不属于这一组技术规格。

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DAC基础知识:静态技术规格

  图1

  虽然这3个DAC拓扑互不相同,但它们的技术规格与电气描述非常类似。

  一个主要的静态DAC技术规格就是理想转换函数(图2)。在对这个普通转换函数的图示中,可以轻松地体会和理解零代码、偏移、满量程以及增益的定义。一旦你理解了上述概念,差分非线性 (DNL),积分非线性 (INL)以及单调性技术规格也就再次成为理想转换函数的另一个导函数。

  

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DAC基础知识:静态技术规格

  图2

  理想DAC转换函数

  图2显示了一个DAC是如何为数字输入代码的一个离散数值生成单个模拟输出值的方式。图中数字输入代码的顺序是单极的,其中代码以标准二进制的方式增加。

  图2中DAC转换函数的模拟范围是从零至模拟输出满量程 (FS) 值。DAC电压基准 (VREF) 建立了转换器的最低有效位 (LSB) 或代码宽度,并且设定了满量程范围 (FSR)。LSB的大小等于VREF/ 2N。

  在图2中,“N”等于转换器的分辨率,而2N等于转换器单个位的数量。DAC所具有的代码的数量等于2N。对于3位转换器来说,代码数量等于23或8。这个理想转换函数的转换公式为VOUT = VREF x (CODE/2N),并且满量程输出电压等于VREF – 1LSB。

  零代码误差

  图3中,DAC的零代码误差是最易理解的静态技术规格。我们假定这个值是针对一个单极、单电源DAC而言的,这个DAC的完全理想最小输出电压为0伏。当将数字0值载入到DAC寄存器中时,零量程误差出现在DAC的模拟输出引脚上。这个误差是由内部输出放大器的输出摆动性能导致的。对于单电源DAC来说,零量程误差始终为正值,而这个技术规格的单位为毫伏或微伏。

  

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DAC基础知识:静态技术规格

  图3

  DAC的内部输出放大器因不能达到负电源轨而导致的零误差运行状态。

  偏移误差

  然而,偏移误差是不同的。偏移误差在整个DAC转换曲线的大部分范围内存在。在图4中,在理想转换曲线的每一个代码上,模拟偏移误差都会变化。从图中你能够看到,在沿着x轴的垂直方向上,具有偏移误差的转换曲线与理想曲线的相同程度。这个技术规格的单位通常为毫伏。

  

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  图4

  偏移误差可为正,亦可为负,但是它始终以同样的误差影响着每一个代码。

  增益误差

  增益误差这个概念有些难以理解。总的来说,增益误差描述的是理想DAC曲线斜率的变化。图5对这个概念进行了说明。增益误差技术规格通常以FSR的百分比来表示,并且在消除偏移误差之后进行计算。

  

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DAC基础知识:静态技术规格

  图5

  DAC的增益误差使理想转换函数绕着零交叉点旋转。


 

 
 
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