在瞭解新知識之前，先來回顧一下上一篇吧！這樣就能更好地承前啟後。在數字模擬之間來去自由——ADC/DAC簡介（1）
書接前文，今天我們來聊聊DAC，並且來一起了解一下ADC和DAC的主要技術指標。
數模轉換器(DAC)的基本原理
DAC 的內部電路構成無太大差異,一般按輸出是電流還是電壓、能否作乘法運算等進行分類。大多數DAC由電阻陣列和n個電流開關(或電壓開關)構成。按數字輸入 值切換開關,產生比例於輸入的電流(或電壓) 。此外,也有為了改善精度而把恆流源放入器件內部的。DAC分為電壓型和電流型兩大類,電壓型DAC有權電阻網絡、T型電阻網絡和樹形開關網絡等;電流型 DAC有權電流型電阻網絡和倒T型電阻網絡等。一般可分為如下類型：
1.電壓輸出型(如TLC5620) 。電壓輸出型DAC雖有直接從電阻陣列輸出電壓的,但一般採用內置輸出放大器以低阻抗輸出。直接輸出電壓的器件僅用於高阻抗負載,由於無輸出放大器部分的延遲,故常作為高速DAC使用。
圖為TLC5620的引腳定義
2.電流輸出型(如THS5661A ) 。電流輸出型DAC很少直接利用電流輸出,大多外接電流- 電壓轉換電路得到電壓輸出,後者有兩種方法:一是隻在輸出引腳上接負載電阻而進行電流- 電壓轉換,二是外接運算放大器。
3.乘算型(如AD7533) 。DAC中有使用恆定基準電壓的,也有在基準電壓輸入上加交流信號的,後者由於能得到數字輸入和基準電壓輸入相乘的結果而輸出,因而稱為乘算型DAC。乘 算型DAC一般不僅可以進行乘法運算,而且可以作為使輸入信號數字化地衰減的衰減器及對輸入信號進行調製的調製器使用。
圖為AD7533的引腳定義
4.一位DAC。一位DAC與前述轉換方式全然不同,它將數字值轉換為脈衝寬度調製或頻率調製的輸出,然後用數字濾波器作平均化而得到一般的電壓輸出,用於音頻等場合。
ADC的主要技術指標
1. ADC分辨率指輸出數字量變化一個最低有效位(LSB)所需的輸入模擬電壓的變化量。
2. ADC的精度決定於量化誤差及系統內其他誤差之總和。一般精度指標為滿量程的±0. 02% ,高精度指標為滿量程的0. 001%。
3 .轉換速率是指完成一次從模擬轉換到數字的AD轉換所需的時間的倒數。積分型AD的轉換時間是毫秒級屬低速AD,逐次比較型AD是微秒級屬中速AD,全並行/串並行型AD可達到納秒級。
4. 量化誤差由於AD 的有限分辨率而引起的誤差,即有限分辨率AD的階梯狀轉移特性曲線與無限分辨率AD (理想AD)的轉移特性曲線(直線)之間的最大偏差。通常是1個或半個最小數字量的模擬變化量,表示為1LSB、1 /2LSB。
DAC的主要技術指標
1 .分辨率指輸出模擬電壓的最小增量,即表明DAC輸入一個最低有效位(LSB)而在輸出端上模擬電壓的變化量。
2. 建立時間是將一個數字量轉換為穩定模擬信號所需的時間,也可以認為是轉換時間。DA中常用建立時間來描述其速度,而不是AD中常用的轉換速率。一般地,電流輸出DA建立時間較短,電壓輸出DA則較長。
3 .精度是指輸入端加有最大數值量時,DAC的實際輸出值和理論計算值之差,它主要包括非線性誤差、比例系統誤差、失調誤差。
4 .線性度在理想情況下,DAC的數字輸入量作等量增加時,其模擬輸出電壓也應作等量增加,但是實際輸出往往有偏離。
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