線性誤差線性誤差用來描述當數(shù)字量變化時,D/A轉(zhuǎn)換輸出的電模擬量按比例關系變化的程度。 模擬量輸出偏離理想輸出的最大值稱為線性誤差。溫度系數(shù)溫度系數(shù)是指在規(guī)定的范圍內(nèi),溫度每變化1℃增益、線性度、零點及偏移等參數(shù)的變化量。溫度系數(shù)直接影響轉(zhuǎn)換精度。 [1]集成的D/A轉(zhuǎn)換器的類型很多,有多種分類方法:1)按其轉(zhuǎn)換方式,可分為并行和串行兩大類;2)按生產(chǎn)工藝,可分為雙極型(TTL型)和CMOS型等,它們的精度和速度各不相同;3)按分辨率,可分為8位、10位、12位、16位等;4)按輸出方式,可分為電壓輸出型和電流輸出型兩類。 [1]較好的D/A轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍在-40℃~85℃之間,較差的D/A轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍在0℃~70℃之間。長寧區(qū)質(zhì)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器私人定做
倒T型電阻網(wǎng)絡圖9-6為倒T型電阻網(wǎng)絡D/A轉(zhuǎn)換器原理圖。由于P點接地、N點虛地,所以不論數(shù)碼D0、D1、D2、D3是0還是1,電子開關S0、S1、S2、S3都相當于接地。因此,圖9-6中各支路電流I0、I1、I2、I3和IR的大小不會因二進制數(shù)的不同而改變。并且,從任一節(jié)點a、b、C、d向左上看的等效電阻都等于R,所以流出VR的總電流為 [4]倒T型電阻網(wǎng)絡也只用了R和2R兩種阻值的電阻,但和T型電阻網(wǎng)絡相比較,由于各支路電流始終存在且恒定不變,所以各支路電流到運放的反相輸入端不存在傳輸時間,因此具有較高的轉(zhuǎn)換速度。 [4上海智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器批量定制真正的電壓比較器還會增加一些輔助電路,加強性能。
將模擬信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號的電路,稱為模數(shù)轉(zhuǎn)換器(簡稱A/D轉(zhuǎn)換器或ADC,Analog to Digital Converter);將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的電路稱為數(shù)模轉(zhuǎn)換器(簡稱D/A轉(zhuǎn)換器或DAC,Digital to Analog Converter);A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器已成為計算機系統(tǒng)中不可缺少的接口電路。為確保系統(tǒng)處理結(jié)果的精確度,A/D轉(zhuǎn)換器和D/A轉(zhuǎn)換器必須具有足夠的轉(zhuǎn)換精度;如果要實現(xiàn)快速變化信號的實時控制與檢測,A/D與D/A轉(zhuǎn)換器還要求具有較高的轉(zhuǎn)換速度。轉(zhuǎn)換精度與轉(zhuǎn)換速度是衡量A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的重要技術指標。 隨著集成技術的發(fā)展,現(xiàn)已研制和生產(chǎn)出許多單片的和混合集成型的A/D和D/A轉(zhuǎn)換器,它們具有愈來愈先進的技術指標。本章將介紹幾種常用A/D與D/A轉(zhuǎn)換器的電路結(jié)構(gòu)、工作原理及其應用。
D/A轉(zhuǎn)換器的主要特性指標包括以下幾方面:分辨率指**小輸出電壓(對應的輸入數(shù)字量只有比較低有效位為“1”)與比較大輸出電壓(對應的輸入數(shù)字量所有有效位全為“1”)之比。如N位D/A轉(zhuǎn)換器,其分辨率為1/(2^N-1)。在實際使用中,表示分辨率大小的方法也用輸入數(shù)字量的位數(shù)來表示。線性度用非線性誤差的大小表示D/A轉(zhuǎn)換的線性度。并且把理想的輸入輸出特性的偏差與滿刻度輸出之比的百分數(shù)定義為非線性誤差。轉(zhuǎn)換精度D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與D/A轉(zhuǎn)換器的集成芯片的結(jié)構(gòu)和接口電路配置有關。如果不考慮其他D/A轉(zhuǎn)換誤差時,D/A的轉(zhuǎn)換精度就是分辨率的大小,因此要獲得高精度的D/A轉(zhuǎn)換結(jié)果,首先要保證選擇有足夠分辨率的D/A轉(zhuǎn)換器。同時D/A轉(zhuǎn)換精度還與外接電路的配置有關,當外部電路器件或電源誤差較大時,會造成較大的D/A轉(zhuǎn)換誤差,當這些誤差超過一定程度時,D/A轉(zhuǎn)換就產(chǎn)生錯誤。主要的輸出選項是CMOS(互補金屬氧化物半導體)、LVDS(低壓差分信令),以及CML(電流模式邏輯) [2]。
它由若干個相同的R、2R網(wǎng)絡節(jié)組成,每節(jié)對應于一個輸入位。節(jié)與節(jié)之間串接成倒T形網(wǎng)絡。R–2R倒T形電阻網(wǎng)絡DAC是工作速度較快、應用較多的一種。和權電阻網(wǎng)絡比較,由于它只有R、2R兩種阻值,從而克服了權電阻阻值多,且阻值差別大的缺點 [1]。電流型DAC則是將恒流源切換到電阻網(wǎng)絡中,恒流源內(nèi)阻極大,相當于開路,所以連同電子開關在內(nèi),對它的轉(zhuǎn)換精度影響都比較小,又因電子開關大多采用非飽和型的ECL開關電路,使這種DAC可以實現(xiàn)高速轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換精度較高 [1]在滿刻度輸出的條件下,溫度每升高1℃,輸出變化的百分數(shù)定義為溫度系數(shù)。虹口區(qū)加工數(shù)模轉(zhuǎn)換器工廠直銷
通常把滿量程電壓變化的百分數(shù)與電源電壓變化的百分數(shù)之比稱為電源抑制比。長寧區(qū)質(zhì)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器私人定做
8.有效位數(shù)(ENOB):實際數(shù)模轉(zhuǎn)換器的SNDRREaL會小于理想情況,由上面的公式反推可以得到:ENOB= ( SNDRREAL.-1.76 ) /6.02 。9.總諧波失真(THD):所有階諧波的總能量稱為總諧波失真(單位為 dB )10.建立時間:輸入二進制碼切換時,輸出電壓建立到一定精度范圍內(nèi)所需要的時間,通常精度取0.5LSB,該性能反映了數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度11.毛刺能量:輸入切換時在輸出呈現(xiàn)的短時間脈沖,成為毛刺,毛刺能量用該毛刺的面積表征,單位為pS*V。Unary電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分析方式和電阻分壓類型數(shù)模轉(zhuǎn)換器分析方式類似,圖5左邊是二比特的電阻分壓DAC,圖5右是二比特電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器。前者需要2-4譯碼器來控制開關選擇某個分壓點的電壓作為轉(zhuǎn)換器輸出,而后者則需要二進制到溫度計碼的轉(zhuǎn)換電路,二進制輸入每增加‘1',流到負載RL的電流就會多IO。 [1]長寧區(qū)質(zhì)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器私人定做
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