数字系统实现电压电流控制的必经之路:数模转换器

发布时间:2021-05-25    来源:首页 nbsp;   浏览:23589次
本文摘要:连接一篇文章后,我们了解了模数转换器,这篇文章将带您了解数模转换器。

连接一篇文章后,我们了解了模数转换器,这篇文章将带您了解数模转换器。看名字就知道,如果模数转换器构造了从模拟信号到数字信号的切换,那么数模转换器就是模数转换器的逆过程,也就是把数字信号转换成模拟信号。

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如果一个数字系统想要控制电流和电压,用数字信号输入识别是勇敢的。因为数字信号只有0和1,所以我们必须先将数字信号转换成模拟信号,然后才需要建立控制。数模转换器的原理只有很简单,就是把每一个二进制码输出按其权重转换成一个合适的模拟量,然后将代表每一个成员的模拟量相乘,扣除的总模拟量与数字量成正比,从而构造出从数字量到模拟量的切换。

而构建切换过程的电路思路是类似的,基本由数字寄存器、模拟电源、参考电压、解码网络和协商电路组成。DAC的电路组成要求DAC的类型太多,因为寄存器、电源、参考电压、协商电路的构造方式单一,只有译码网络有多种构造方式,如权值电阻网络、R-2R下推T型电阻网络、单值电流模式网络等。

所以少见的DAC类型有加权电阻网络DAC、下推T型电阻网络DAC、加权电流型DAC。1.加权电阻网络数模转换器的优点:结构简单,使用的电阻元件数量少。

缺点:每个电阻的电阻值差异较小,尤其是输出信号的位数较大时,这个问题更为明显。很难确保每个电阻在非常宽的电阻值范围内具有高精度,尤其是对于制造集成电路而言。

2.下推T型电阻网络DAC的优点:可以建立良好的线性度。由于所有电流源都是等效的,我们可以使用类似的替代技术来使它们之间的误差更小,并且其结构比电阻元件简单得多。缺点:电阻总是非线性的,包括与信号相关的寄生电容,所以几乎很难给出。

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同时速度是输入缓冲区允许的,速度接近高。3.电流加权DAC的优点:当精度大于10位时,面积可以做得更小,速度是放大器比特率和小RC延迟所不允许的,可以超过很高的速度。

因为所有电流都必须流向输入端,所以能量利用效率很高,更容易构建。缺点:设备的不确定脆弱性和电流源的有限输出阻抗。

数模转换器的主要参数:分辨率数模转换器中的分辨率定义为不同输出数字代码值下所有可能的输入模拟电平的数量。n位分辨率是指DAC可以产生2N-1个不同的模拟电平,一般指输出的数字字节数。无序和增益误差无序定义为输出0码值时实际输入模拟信号的值,增益误差定义为理想满量程输入值与实际输入值扣除无序后的差值。

精密DAC中的精度分为精度和比较精度。它意味着精度被定义为理想输入和实际输入之间的差异,包括各种干扰和非线性误差。比较精度被定义为仅次于分数非线性误差。

精度响应是满量程的比例,响应以有效位数表示。例如,8位精密响应DAC的误差大于DAC输入满量程的1/28-1。请注意,不涉及精度和分辨率的概念。


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