电流模式DAC的线性参数与测量：以MAX5891为例

"模拟技术中的差分输出、电流模式DAC的参数和测量方法，主要讨论了数据转换器的线性精度参数积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)，并以MAX5891为例进行了解释。" 在模拟技术中，特别是在数字模拟转换器(DAC)的设计和评估中，差分输出和电流模式 DAC 的性能至关重要。这些类型的 DAC 在信号处理和控制系统中广泛应用，因为它们提供了较高的信噪比和抗干扰能力。本文聚焦于两个关键的线性度参数——积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)，这是衡量 DAC 精度的重要指标。 INL 描述的是 DAC 输出的传输函数与理想直线之间的偏差。它可以通过两种方式计算：端点INL和最佳拟合INL。端点INL是通过比较DAC实际的输出点与理想直线两端点之间的距离来计算，而最佳拟合INL则是通过找到传输函数的最佳拟合斜率来确定INL的最大值。这两种方法分别在图1a和图1b中得以展示，展示了不同方法下线性度的差异。 DNL 是测量 DAC 输出步长相对于理想LSB（最低有效位）的误差。一个理想的DAC，其每个输入码对应输出的改变应等于一个固定的LSB值。DNL值为正或负表示实际输出步长与理想值相比有所增加或减少。如果DNL小于-1LSB，则意味着存在非单调性，即输出不随输入的增减而相应增减，这在某些应用中是不允许的。图2有助于理解DNL的正负误差及其对单调性的影响。 对于电流模式的DAC，测量线性度时通常会将其转换为电压进行，因为电压测量的分辨率通常优于电流测量。这需要适当的电路配置，以确保准确地测量多比特 DAC 的输出，尤其是在高精度应用中。 总结来说，了解和精确测量差分输出、电流模式DAC的INL和DNL参数对于设计和优化模拟系统至关重要。这些参数能够揭示DAC的实际性能，帮助工程师确保其在实际应用中的线性度和稳定性，从而满足系统对精度和可靠性的要求。无论是MAX5891还是其他类似的DAC，这些测量方法和概念都具有普遍适用性。