高效测量电流模式DAC线性度：以MAX5891为例

"该文主要讨论了在模拟技术中如何测量差分输出、电流模式数/模转换器（DAC）的线性度，强调了线性度测量的重要性以及在实际操作中可能遇到的误差源，如热效应、接地环路问题和测量设备的精度。文章以Maxim的MAX5891为例，介绍了线性度测量的参数和方法，并指出这些方法同样适用于其他类型的差分输出、电流模式DAC。主要关注的线性参数是积分非线性（INL）和差分非线性（DNL），这两种参数分别衡量了输出传输函数与理想直线的偏差以及输出步长的误差。" 在模拟电路设计中，数/模转换器（DAC）的线性度是决定其性能的关键指标，尤其是在高精度应用中。线性度直接影响到输出信号的质量，因此准确测量和评估线性度至关重要。文章中提到的两个主要线性参数，积分非线性（INL）和差分非线性（DNL），都是用来量化DAC输出的非理想特性。 INL衡量的是实际输出与理想直线之间的最大偏差。有两种定义INL的方法，一是端点INL，它基于DAC传输函数的端点来计算线性度；另一种是最佳拟合INL，通过计算传输函数的斜率来确定INL的峰值。端点INL可能会导致较大的正误差，而最佳拟合INL则能平均分配误差，使得最大INL降低，但总误差不变。 差分非线性（DNL）则关注每个输出步长是否等于理想的LSB（最低有效位）。DNL为正值表示输出增加超过了1LSB，负值表示输出增加不足1LSB，而零表示完美线性。非单调性是DNL的一个关键问题，如果存在小于-1LSB的DNL误差，意味着转换器的输出不能保证随着输入的增加而增加，这在许多应用中是不可接受的。 文章中提到，对于高分辨率（超过10位）的DAC，全面的线性度测试会非常耗时，因此提供了一种方法来快速、准确地进行测量，这在设计和验证阶段节省了大量的时间和资源。此外，虽然以MAX5891为例，但这些方法可应用于任何具有差分输出和电流模式的DAC。 总结来说，测量和理解差分输出、电流模式DAC的INL和DNL对于优化系统性能、减少误差和提高信号质量至关重要。通过掌握这些参数和测量技术，工程师能够更有效地设计和调试高精度的模拟系统。