电阻梯乘法DAC在交流信号处理中的应用

"本文主要探讨了新型高分辨率乘法DAC在处理交流信号中的优势和应用。乘法DAC区别于固定基准电压的DAC，因为它能够利用高分辨率数字设置实现可变带宽模拟信号的增益调整。文章介绍了电阻梯乘法DAC的工作原理，包括其结构、功能以及如何通过调整数字输入实现比例增益。此外，还提到了乘法DAC的发展历程，如分辨率、精度和速度的提升，以及现代产品提供的多种功能和通信选项。通过外部放大器的配合，乘法DAC可以进一步提高增益，适应不同应用场景的需求。" 在深入理解新型高分辨率乘法DAC之前，首先需要了解 DAC 的基本概念。数模转换器（DAC）是一种电子设备，它将数字输入转换为模拟输出。在本例中，乘法DAC允许用户通过数字方式改变输出信号的增益，这在处理交流信号时特别有用，因为它可以动态调整信号的幅度，适应不断变化的系统需求。 乘法DAC的核心是电阻梯，通常采用R-2R结构。这种结构通过切换式电阻网络，根据数字输入改变电流，进而影响输出电压。图1所示的反相增益配置中，运算放大器与电阻梯相连，数字输入决定了通过反馈电阻RFB的电流，从而改变输出电压。由于开关在地和虚地之间切换，瞬态影响得以最小化，同时电阻的匹配确保了良好的温度稳定性。 在图2a中，R-2R梯原理被详细解释，电流IOUT1和IOUT2通过开关S1和S2控制，总电流与数字输入D成比例，并乘以VREF/R，从而决定输出电压。乘法DAC如图2b所示，输出电压范围为0到VREF。通过这种方式，DAC的数字输入可以控制输出电压，实现增益的精确调节。 随着技术的进步，乘法DAC的性能不断提高，包括更高的分辨率、更高的精度和更快的转换速度。此外，现代乘法DAC还提供了数字存储功能、串行通信接口以及多通道集成，这些特性使其在各种应用中更具灵活性。例如，AD545x/AD554x系列是ADI公司提供的乘法DAC，具有不同的数字输入范围，适用于不同增益控制需求。 对于那些需要输出电压大于输入电压VIN的应用，可以通过在乘法DAC之后添加外部放大器来实现增益提升。另外，通过衰减反馈电压，也可以在单个放大器级内实现增益控制，简化系统设计。新型高分辨率乘法DAC是交流信号处理领域的一个强大工具，能够灵活调整信号增益，满足各种复杂系统的性能要求。