當(dāng)D1單獨作用時,T型電阻網(wǎng)絡(luò)如圖9-5中的圖(a)所示,其d點左下電路的戴維寧等效如圖9-5中的圖(b)所示。同理,D2單獨作用時d點左下電路的戴維寧等效電源如圖9-5中的圖(c)所示;D3單獨作用時d點左下電路的戴維南等效電源如圖9-5中的圖(d)所示。故D1、D2、D3單獨作用時轉(zhuǎn)換器的輸出分別為 [4]T型電阻網(wǎng)絡(luò)由于只用了R和2R兩種阻值的電阻,因此其精度易于提高,也便于制造集成電路。但是,T型電阻網(wǎng)絡(luò)也存在以下缺點:在工作過程中,T型網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于一根傳輸線,從電阻開始到運放輸入端建立起穩(wěn)定的電流電壓為止需要一定的傳輸時間,當(dāng)輸入數(shù)字信號位數(shù)較多時,將會影響D/A轉(zhuǎn)換器的工作速度。另外,電阻網(wǎng)絡(luò)作為轉(zhuǎn)換器參考電壓VR的負(fù)載電阻將會隨二進制數(shù)D的不同有所波動,參考電壓的穩(wěn)定性可能因此受到影響。所以實際中,常用下面的倒T型D/A轉(zhuǎn)換器。數(shù)字信號先進行解碼,即把數(shù)字碼轉(zhuǎn)換成與之對應(yīng)的電平,形成階梯狀信號,然后進行低通濾波。楊浦區(qū)優(yōu)勢數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣
這種轉(zhuǎn)換器的基本原理是把輸入的模擬信號按規(guī)定的時間間隔采樣,并與一系列標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字信號相比較,數(shù)字信號逐次收斂,直至兩種信號相等為止。然后顯示出**此信號的二進制數(shù),模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器有很多種,如直接的、間接的、高速高精度的、超高速的等。每種又有許多形式。同模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器功能相反的稱為“數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器”,亦稱“譯碼器”,它是把數(shù)字量轉(zhuǎn)換成連續(xù)變化的模擬量的裝置,也有許多種和許多形式 [3]。模數(shù)轉(zhuǎn)換一般要經(jīng)過采樣、量化和編碼這幾個步驟 [4]。楊浦區(qū)本地數(shù)模轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)企業(yè)較好的D/A轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍在-40℃~85℃之間,較差的D/A轉(zhuǎn)換器的工作溫度范圍在0℃~70℃之間。
由于實際使用的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器不能進行完全實時的轉(zhuǎn)換,所以對輸入信號進行一次轉(zhuǎn)換的過程中必須通過一些外加方法使之保持恒定。常用的有采樣-保持電路,在大多數(shù)的情況里,通過使用一個電容器可以存儲輸入的模擬電壓,并通過開關(guān)或門電路來閉合、斷開這個電容和輸入信號的連接。許多模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換集成電路在內(nèi)部就已經(jīng)包含了這樣的采樣-保持子系統(tǒng) [2]。1.**儀表促進了更快的ADC速度和更多的通道數(shù)與密度,設(shè)計者必須評估轉(zhuǎn)換器的輸出格式,以及基本的轉(zhuǎn)換性能 [2]。
數(shù)字量是用代碼按數(shù)位組合起來表示的,對于有權(quán)碼,每位代碼都有一定的位權(quán)。為了將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量,必須將每1位的代碼按其位權(quán)的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量,然后將這些模擬量相加,即可得到與數(shù)字量成正比的總模擬量,從而實現(xiàn)了數(shù)字—模擬轉(zhuǎn)換。這就是組成D/A轉(zhuǎn)換器的基本指導(dǎo)思想。圖11.1.1表示了4位二進制數(shù)字量與經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換后輸出的電壓模擬量之間的對應(yīng)關(guān)系。 由圖11.1.1還可看出,兩個相鄰數(shù)碼轉(zhuǎn)換出的電壓值是不連續(xù)的,兩者的電壓差由比較低碼位**的位權(quán)值決定。它是信息所能分辨的**小量,也就是我們所說的用1LSB(Least Significant Bit)表示。對應(yīng)于比較大輸入數(shù)字量的最大電壓輸出值(***值),用FSR(Full Scale Range)表示D/A轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換精度與D/A轉(zhuǎn)換器的集成芯片的結(jié)構(gòu)和接口電路配置有關(guān)。
實際上從數(shù)學(xué)關(guān)系來看,INL的微分結(jié)果即是DNL, DNL的積分結(jié)果即是INL 。5.單調(diào)性:單調(diào)性是指數(shù)模轉(zhuǎn)換器輸入在逐漸增加時,輸出也是逐步增加的,若輸入增加,輸出卻減小,此時即呈現(xiàn)非單調(diào)性,如圖4左是單調(diào)性的,圖4右是非單調(diào)性的,此時DNL會小于-1LSB6.信噪比(SNR:即信號功率比上噪聲功率(dB),前面己經(jīng)證實過,理想N位數(shù)模轉(zhuǎn)換器SNRMax=6.02N+1.76 dB,實際SNR會小于理想值。7.信噪失真比(SNDR):即信號功率比上噪聲功率加諧波功率(dB ),噪聲包含量化噪聲和干擾噪聲等等,失真則是因數(shù)模轉(zhuǎn)換器的非線性輸出一輸入關(guān)系所引起的,在頻譜上出現(xiàn)信號諧波。在D/A轉(zhuǎn)換過程中,影響轉(zhuǎn)換精度的主要因素有失調(diào)誤差、增益誤差、非線性誤差和微分非線性誤差。楊浦區(qū)本地數(shù)模轉(zhuǎn)換器生產(chǎn)企業(yè)
偏差值的大小一般用LSB的份數(shù)或用偏差值相對滿量程的百分?jǐn)?shù)來表示。楊浦區(qū)優(yōu)勢數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣
8.有效位數(shù)(ENOB):實際數(shù)模轉(zhuǎn)換器的SNDRREaL會小于理想情況,由上面的公式反推可以得到:ENOB= ( SNDRREAL.-1.76 ) /6.02 。9.總諧波失真(THD):所有階諧波的總能量稱為總諧波失真(單位為 dB )10.建立時間:輸入二進制碼切換時,輸出電壓建立到一定精度范圍內(nèi)所需要的時間,通常精度取0.5LSB,該性能反映了數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度11.毛刺能量:輸入切換時在輸出呈現(xiàn)的短時間脈沖,成為毛刺,毛刺能量用該毛刺的面積表征,單位為pS*V。Unary電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器的分析方式和電阻分壓類型數(shù)模轉(zhuǎn)換器分析方式類似,圖5左邊是二比特的電阻分壓DAC,圖5右是二比特電流舵數(shù)模轉(zhuǎn)換器。前者需要2-4譯碼器來控制開關(guān)選擇某個分壓點的電壓作為轉(zhuǎn)換器輸出,而后者則需要二進制到溫度計碼的轉(zhuǎn)換電路,二進制輸入每增加‘1',流到負(fù)載RL的電流就會多IO。 [1]楊浦區(qū)優(yōu)勢數(shù)模轉(zhuǎn)換器怎么樣
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