數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換(digital-to-analog conversion、D/A轉(zhuǎn)換器)是計算機采集控制系統(tǒng)與模擬量控制對象之間緊密聯(lián)系的橋梁。D/A轉(zhuǎn)換器的作用是將離散的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為連續(xù)變化的模擬信號; [1]一個常見的例子就是以下的這個處理過程:通過調(diào)制解調(diào)器,將計算機上數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號,然后通過雙絞電話線來傳輸。執(zhí)行這個功能的電路就叫做數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器(DAC)。對于應(yīng)用計算機采集系統(tǒng)的工業(yè)控制領(lǐng)域,D/A轉(zhuǎn)換器是其不可缺少的重要組成部分。 [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。奉賢區(qū)加工數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價比
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。轉(zhuǎn)換速度轉(zhuǎn)換速度一般由建立時間決定。從輸入由全0突變?yōu)槿?時開始,到輸出電壓穩(wěn)定在FSR±?LSB范圍(或以FSR±x%FSR指明范圍)內(nèi)為止,這段時間稱為建立時間,它是DAC的比較大響應(yīng)時間,所以用它衡量轉(zhuǎn)換速度的快慢 [1]。在滿刻度輸出的條件下,溫度每升高1℃,輸出變化的百分數(shù)定義為溫度系數(shù)。電源抑制比對于高質(zhì)量的D/A轉(zhuǎn)換器,要求開關(guān)電路及運算放大器所用的電源電壓發(fā)生變化時,對輸出電壓影響極小。通常把滿量程電壓變化的百分數(shù)與電源電壓變化的百分數(shù)之比稱為電源抑制比。虹口區(qū)質(zhì)量數(shù)模轉(zhuǎn)換器批量定制和權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)比較,由于它只有R、2R兩種阻值,從而克服了權(quán)電阻阻值多,且阻值差別大的缺點 [1]。
工作溫度范圍一般情況下,影響D/A轉(zhuǎn)換精度的主要環(huán)境和工作條件因素是溫度和電源電壓變化。由于工作溫度會對運算放大器加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響,所以只有在一定的工作范圍內(nèi)才能保證額定精度指標(biāo)。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。多數(shù)器件其靜、動態(tài)指標(biāo)均在25℃的工作溫度下測得的,工作溫度對各項精度指標(biāo)的影響用溫度系數(shù)來描述,如失調(diào)溫度系數(shù)、增益溫度系數(shù)、微分線性誤差溫度系數(shù)等。
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。D/A轉(zhuǎn)換器基本上由4個部分組成,即權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、運算放大器、基準(zhǔn)電源和模擬開關(guān)。
基本上來說,數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換是與模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換相對的。在大多數(shù)的情況下,如果模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)被放置在通信電路中DAC的后面,數(shù)字信號輸出就與輸入的數(shù)字信號完全相同了。并且,在大多數(shù)的情況中,當(dāng)DAC被放置在ADC的后面,那么輸出的模擬信號就與輸入的模擬信號完全相同了。二進制數(shù)字脈沖完全依靠它們自己就可以顯現(xiàn)出一長串的1和0,這對人類觀察者來說并沒有明顯的意義。但是當(dāng)DAC被用于對二進制數(shù)字信號進行解碼,輸出的豐富含義就顯現(xiàn)出來了。這個輸出也許是文本、圖片,或者是機械動作。D/A轉(zhuǎn)換器由數(shù)碼寄存器、模擬電子開關(guān)電路、解碼網(wǎng)絡(luò)、求和電路及基準(zhǔn)電壓幾部分組成。虹口區(qū)個性化數(shù)模轉(zhuǎn)換器現(xiàn)價
由于工作溫度會對運算放大器加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)等產(chǎn)生影響,所以只有在一定的工作范圍內(nèi)才能保證額定精度指標(biāo)。奉賢區(qū)加工數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價比
二進制權(quán)重圖6是5比特二進制權(quán)重的數(shù)模轉(zhuǎn)換器的實現(xiàn)方式,總共只有5個二進制編碼的電流單元,即后一個電流大小是前一個的兩倍,5比特二進制輸入直接控制5個開關(guān),用以確定流到負載RL的電流大小,形成模擬電壓輸出Vout。此方式實現(xiàn)的數(shù)模轉(zhuǎn)換器控制非常簡單,N比特數(shù)字輸入碼直接依次加在二進制加權(quán)電流單元開關(guān)上,不需要任何的譯碼動作。為了達到比較好的版圖匹配,n*IO電流單元由n個單獨的IO單元來實現(xiàn)。二進制加權(quán)數(shù)模轉(zhuǎn)換器的缺點就是DNL 比較差,理論上來講,**差的DNL發(fā)生在MSB(Most significant Bit)的轉(zhuǎn)換:奉賢區(qū)加工數(shù)模轉(zhuǎn)換器性價比
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