在了解新知识之前，先来回顾一下上一篇吧！这样就能更好地承前启后。在数字模拟之间来去自由——ADC/DAC简介（1）
书接前文，今天我们来聊聊DAC，并且来一起了解一下ADC和DAC的主要技术指标。
数模转换器(DAC)的基本原理
DAC 的内部电路构成无太大差异,一般按输出是电流还是电压、能否作乘法运算等进行分类。大多数DAC由电阻阵列和n个电流开关(或电压开关)构成。按数字输入 值切换开关,产生比例于输入的电流(或电压) 。此外,也有为了改善精度而把恒流源放入器件内部的。DAC分为电压型和电流型两大类,电压型DAC有权电阻网络、T型电阻网络和树形开关网络等;电流型 DAC有权电流型电阻网络和倒T型电阻网络等。一般可分为如下类型：
1.电压输出型(如TLC5620) 。电压输出型DAC虽有直接从电阻阵列输出电压的,但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的器件仅用于高阻抗负载,由于无输出放大器部分的延迟,故常作为高速DAC使用。
图为TLC5620的引脚定义
2.电流输出型(如THS5661A ) 。电流输出型DAC很少直接利用电流输出,大多外接电流- 电压转换电路得到电压输出,后者有两种方法:一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流- 电压转换,二是外接运算放大器。
3.乘算型(如AD7533) 。DAC中有使用恒定基准电压的,也有在基准电压输入上加交流信号的,后者由于能得到数字输入和基准电压输入相乘的结果而输出,因而称为乘算型DAC。乘 算型DAC一般不仅可以进行乘法运算,而且可以作为使输入信号数字化地衰减的衰减器及对输入信号进行调制的调制器使用。
图为AD7533的引脚定义
4.一位DAC。一位DAC与前述转换方式全然不同,它将数字值转换为脉冲宽度调制或频率调制的输出,然后用数字滤波器作平均化而得到一般的电压输出,用于音频等场合。
ADC的主要技术指标
1. ADC分辨率指输出数字量变化一个最低有效位(LSB)所需的输入模拟电压的变化量。
2. ADC的精度决定于量化误差及系统内其他误差之总和。一般精度指标为满量程的±0. 02% ,高精度指标为满量程的0. 001%。
3 .转换速率是指完成一次从模拟转换到数字的AD转换所需的时间的倒数。积分型AD的转换时间是毫秒级属低速AD,逐次比较型AD是微秒级属中速AD,全并行/串并行型AD可达到纳秒级。
4. 量化误差由于AD 的有限分辨率而引起的误差,即有限分辨率AD的阶梯状转移特性曲线与无限分辨率AD (理想AD)的转移特性曲线(直线)之间的最大偏差。通常是1个或半个最小数字量的模拟变化量,表示为1LSB、1 /2LSB。
DAC的主要技术指标
1 .分辨率指输出模拟电压的最小增量,即表明DAC输入一个最低有效位(LSB)而在输出端上模拟电压的变化量。
2. 建立时间是将一个数字量转换为稳定模拟信号所需的时间,也可以认为是转换时间。DA中常用建立时间来描述其速度,而不是AD中常用的转换速率。一般地,电流输出DA建立时间较短,电压输出DA则较长。
3 .精度是指输入端加有最大数值量时,DAC的实际输出值和理论计算值之差,它主要包括非线性误差、比例系统误差、失调误差。
4 .线性度在理想情况下,DAC的数字输入量作等量增加时,其模拟输出电压也应作等量增加,但是实际输出往往有偏离。
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