基于超級電容器儲能的直流DVR裝置設計與實(shí)現

圖3所示曲線(xiàn)為初始誤差輸出電壓與輸入碼之間的關(guān)系圖。這是一個(gè)實(shí)際DAC器件的特性曲線(xiàn)，這組曲線(xiàn)比圖2靠得更緊，不易分析，所有最好畫(huà)出它們與理想曲線(xiàn)之間的偏差，如圖4所示。圖4也給出了包括溫度影響的整體誤差。

圖3：DAC輸出與輸入碼之間的關(guān)系圖，顯示了增益、失調誤差的影響，基準電壓為2.5V。

圖4：DAC輸出誤差與輸入碼之間的關(guān)系，基準電壓為2.5V。

從圖中可以看出，溫度的影響遠低于初始誤差，所以，即使數據手冊只給出了溫度特性的典型值，也不會(huì )對整體誤差產(chǎn)生顯著(zhù)影響。零碼處的整體誤差為±0.423%FS (±10.6mV)，最大輸入碼處的整體誤差為±0.952%FS (±23.8mV)。

可以采取一些改善措施，如提高基準電壓。由于增益誤差是以滿(mǎn)量程的百分比(%FS)規定的，它的絕對值會(huì )變大，但失調誤差的絕對值不會(huì )變大。因而，可以通 過(guò)提高基準電壓來(lái)提高滿(mǎn)量程輸出電壓，然后再從外部把DAC的輸出降到所要求的電壓，這樣，增益誤差恢復到原來(lái)的數值，而失調誤差卻可以減小。圖5顯示了這種方法的效果。

圖5：DAC輸出誤差與輸入碼之間的關(guān)系示例，基準電壓為2.5V。

零碼處，整體誤差為±0.212%FS (±5.3mV);最大碼處，整體誤差為±0.740%FS (±18.5mV)。

當然，此結果忽略了輸出分壓器引入的誤差。但這種方法是完全可行的，因為輸出分壓器可以采用精密分壓器，比如MAX5490，其比率精度的溫度特性可以達到±0.05%。當然，對DAC輸出進(jìn)行分壓的缺點(diǎn)是降低驅動(dòng)能力，需通過(guò)運放改善輸出驅動(dòng)，這又會(huì )引入額外的誤差，對此方法的深入討論不在本文范疇。

結論

本文討論了影響DAC精度的失調誤差和增益誤差，也通過(guò)例子給出了如何計算最差條件下的誤差，并提供了一些改善整體誤差的建議。