数模转换器的基本原理及DAC类型简介_DAC种类 - CSDN文库

数模转换器

1星 27 浏览量更新于2023-03-03 评论 1 收藏 76KB PDF 举报

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数模转换器的基本原理及数模转换器的基本原理及DAC类型简介类型简介

数模转换器（DAC）是将数字量转换成模拟量，完成这个转换的器件叫做数模转换器。下面就来详细的介绍一

下数模转换器的基本原理及DAC类型

数模转换器（DAC）是将数字量转换成模拟量，完成这个转换的器件叫做数模转换器。本文将介绍数模转换器的概念、原

理、主要技术指标以及不同类型DAC特点进行介绍。

1 数模转换器的概念

经数字系统处理后的数字量，有时又要求再转换成模拟量以便实际使用，这种转换称为“数模转换”。完成数模转换的电路称为

数模转换器，简称 DAC（Digital to Analog Converter）。

DAC的工作原理框图

2、DAC 中的基本概念

分辨率

DAC中的分辨率定义为在不同的输入数字码值下所有可能输出的模拟电平的个数，N位分辨率意味着DAC能产生2 N −1 个不

同的模拟电平，一般情况下它就指输入数字码的位数。

失调和增益误差

失调定义为当输入0码值时实际输出的模拟信号的值，增益误差定义为当扣除失调后理想的满量程输出的值和实际输出的值的

差，如图所示。

DAC的失调和增益误差

精度

DAC中的精度分为绝对精度和相对精度。绝对精度定义为理想输出和实际输出之间的差，包括各种失调和非线性误差在内。

相对精度定义为最大积分非线性误差。精度表示为满量程的比例，用有效位数来表示。例如8-bit 精度表示DAC的误差小于

DAC输出满量程的 1/8 2 。注意精度这个概念和分辨率不相关。一个12-bit 分辨率的DAC可能精度只有10-bit；而一个10-bit分

辨率的DAC可能有12-bit的精度。精度大于分辨率意味着DAC的传输响应能够被比较精确地控制。

积分线性误差（INL－Integral Nonlinearity）

当除去失调和增益误差后，积分线性误差就定义为实际输出传输特性曲线对理想传输特性曲线（一条直线）的偏离。如图所

示。

DAC的积分和微分线性误差

微分线性误差（DNL－Differential Nonlinearity）

在理想的DAC中，每次模拟输出变化最小为1LSB，微分线性误差定义为每次模拟输出变化最小时对1LSB的偏离（将增益误

差和失调除外）。我们定义的DNL是对每个数字输入码值而言的，有时也有用最大的DNL来定义整个DAC的DNL。理想的

DAC对于每个数字输入其微分线性误差均为0，而一个具有最大DNL为0.5LSB的DAC的每次最小变化输出在0.5LSB到1.5LSB

之间。如图DAC的积分和微分线性误差所示。

抖动能量（Glitch Impulse Area）输入信号变化以后在输出端出现的抖动下的最大面积。

建立时间（Settling Time）在最终值的一个特定的误差范围之内，输出经历满幅转换所需要的时间。

单调性一个单调的DAC指随着输入数字码值增加输出模拟电平一直增加DAC。如果最大的DNL控制在0.5LSB以内，那么

DAC的单调性自然能得到保证。

伪动态范围（SFDR） SFDR就是Spurious Free Dynamic Range，即无噪声和谐波的动态范围。噪声和谐波都称为伪信号

（Spurious）。

3 数模转换原理

将输入的每一位二进制代码按其权的大小转换成相应的模拟量，然后将代表各位的模拟量相加，所得的总模拟量就与数字量成

正比，这样便实现了从数字量到模拟量的转换。

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评论1

chenjiansong124

2024-03-28

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weixin_38691742

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