這兩種DAC你都認識嗎?如何選擇DAC數(shù)字輸出?
本文中,小編將對兩種類型的DAC以及DAC數(shù)字輸出選擇予以介紹,如果你想對DAC的詳細情況有所認識,或者想要增進對DAC的了解程度,不妨請看以下內(nèi)容哦。
一、R-2R梯形電阻DAC
首先,我們來看看什么是R-2R梯形電阻DAC。
R-2R梯形電阻DAC在電流縮放DAC的基礎(chǔ)上進行了一些改進,主要是針對具有較大電阻范圍的電流縮放DAC的缺點而進行的創(chuàng)新。 R-2R梯形電阻DAC僅使用R和2R電阻,那么這樣的話就更容易實現(xiàn)集成。工作過程是輸入數(shù)字信號控制電流開關(guān),選擇不同的傳導(dǎo)通道,并向放大器的求和點提供不同的位電流。由于放大和求和點的正極端接地,因此流入梯形網(wǎng)絡(luò)的總電流將不受位電流的影響。所以,梯形網(wǎng)絡(luò)的電流值通常是恒定的,即使開關(guān)的開關(guān)速度非常快,也不會產(chǎn)生較大的瞬態(tài)電壓值,這適合于高速應(yīng)用。此外,根據(jù)電阻器網(wǎng)絡(luò)的特性,從任意縱向2R電阻器的兩端向右看,兩端網(wǎng)絡(luò)的電阻為2R。因此,每個分支的電流之間沒有傳輸延遲,這有效地提高了轉(zhuǎn)換速度。但是,R-2R梯形電阻DAC的缺點是,當(dāng)輸入數(shù)字信號時,放大器反向輸入的等效電阻會改變,這會影響DAC的精度。另外,當(dāng)DAC位數(shù)增加時,電阻器的數(shù)量也增加。目前,R-2R梯形電阻DAC可以達到GS / s的轉(zhuǎn)換速率,但精度不超過8位,主要用于傳感器和數(shù)字設(shè)備。
二、數(shù)字輸出選擇
在了解了R-2R梯形電阻DAC后,我們來看看對于DAC而言,應(yīng)當(dāng)如何去選擇數(shù)字輸出。
1. 高端儀器可提高ADC速度,并增加通道數(shù)和密度。設(shè)計人員必須評估轉(zhuǎn)換器的輸出格式和基本轉(zhuǎn)換性能。
2. 主要輸出選項是CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體),LVDS(低壓差分信號)和CML(電流模式邏輯)。
3. 要考慮的問題包括:功耗、瞬變、數(shù)據(jù)與時鐘的變形,以及對噪聲的抑制能力。
4. 布局方面的考慮也是轉(zhuǎn)換輸出選擇的一個方面,尤其是在使用LVDS技術(shù)時。當(dāng)設(shè)計人員具有多個ADC選項時,他們必須考慮哪種類型的數(shù)字數(shù)據(jù)輸出:CMOS(互補金屬氧化物半導(dǎo)體),LVDS(低壓差分信號)或CML(電流模式邏輯)。 ADC中使用的每種數(shù)字輸出類型都有其優(yōu)點和缺點,設(shè)計人員應(yīng)結(jié)合自己的應(yīng)用來考慮它們。這些因素取決于ADC的采樣率和分辨率,輸出數(shù)據(jù)速率以及系統(tǒng)設(shè)計的功耗要求等。
三、二進制編碼型電流舵DAC
最后,我們再來了解下什么是二進制編碼型電流舵DAC。
二進制編碼的電流舵DAC由幾個電流源組成。 工作過程是使用有源設(shè)備形成電流源網(wǎng)絡(luò),并使用輸入的數(shù)字代碼來控制相應(yīng)的開關(guān)以門控相應(yīng)的電流源分支以輸出不同的結(jié)果,所有操作均由電流源分支和 I / V轉(zhuǎn)換是與數(shù)字輸入代碼相對應(yīng)的模擬電壓值,因此可以將不同的數(shù)字輸入轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬輸出電壓。 該電路結(jié)構(gòu)簡單,轉(zhuǎn)換速度快。另外,由于沒有復(fù)雜的解碼電路,相應(yīng)的電流源數(shù)少,電路面積小,因此在高速DAC領(lǐng)域具有很大的優(yōu)勢。 然而,二進制電流控制DAC的高階符號和低階符號的權(quán)重完全不同。當(dāng)輸入的數(shù)字碼元 (以8位為例) 從01111111轉(zhuǎn)換到10000000時, 電流源的開關(guān)切換動作并非理想狀況下的絕對一致, 所以, 會出現(xiàn)在極短的時間內(nèi), 碼元會從01111111先跳轉(zhuǎn)到11111111然后再跳轉(zhuǎn)到10000000, 這個過程所有開關(guān)都參與切換, 會引起很大的尖峰毛刺, 造成嚴重的失真現(xiàn)象。目前,二進制編碼電流舵DAC的速率可以達到幾GS / s,主要用于高速儀器儀表,衛(wèi)星通信,基站傳輸?shù)阮I(lǐng)域。
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