DA轉換器的內部電路構成無(wú)太大差異,一般按輸出是電流還是電壓、能否作乘法運算等進(jìn)行分類(lèi)。大多數DA轉換器由電阻數組和n個(gè)電流開(kāi)關(guān)(或電壓開(kāi)關(guān))構成。按數字輸入值切換開(kāi)關(guān),產(chǎn)生比例于輸入的電流(或電壓)。此外,也有為了改善精度而把恒流源放入器件內部的。一般說(shuō)來(lái),由于電流開(kāi)關(guān)的切換誤差小,大多采用電流開(kāi)關(guān)型電路,電流開(kāi)關(guān)型電路如果直接輸出生成的電流,則為電流輸出型DA轉換器,如果經(jīng)電流-電壓轉換后輸出,則為電壓輸出型D-A轉換器。此外,電壓開(kāi)關(guān)型電路為直接輸出電壓型D-A轉換器。
1)電壓輸出型(如TLC5620)
電壓輸出型DA轉換器雖有直接從電阻數組輸出電壓的,但一般采用內置輸出放大器以低阻抗輸出。直接輸出電壓的器件僅用于高阻抗負載,由于無(wú)輸出放大器部分的延遲,故常作為高速DA轉換器使用。
2)電流輸出型(如THS5661A)
電流輸出型DA轉換器很少直接利用電流輸出,大多外接電流—電壓轉換電路得到電壓輸出,后者有兩種方法:一是只在輸出引腳上接負載電阻而進(jìn)行電流—電壓轉換,二是外接運算放大器。用負載電阻進(jìn)行電流—電壓轉換的方法,雖可在電流輸出引腳上出現電壓,但必須在規定的輸出電壓范圍內使用,而且由于輸出阻抗高,所以一般外接運算放大器使用。此外,大部分CMOS DA轉換器當輸出電壓不為零時(shí)不能正確動(dòng)作,所以必須外接運算放大器。
當外接運算放大器進(jìn)行電流電壓轉換時(shí),則電路構成基本上與內置放大器的電壓輸出型相同,這時(shí)由于在DA轉換器的電流建立時(shí)間上加入了達算放入器的延遲,使回應變慢。此外,這種電路中運算放大器因輸出引腳的內部電容而容易起振,有時(shí)必須作相位補償。
3)乘算型(如AD7533)
DA轉換器中有使用恒定基準電壓的,也有在基準電壓輸入上加交流信號的,后者由于能得到數字輸入和基準電壓輸入相乘的結果而輸出,因而稱(chēng)為乘算型DA轉換器。乘算型DA轉換器一般不僅可以進(jìn)行乘法運算,而且可以作為使輸入信號數字化地衰減的衰減器及對輸入信號進(jìn)行調制的調制器使用。
4)一位DA轉換器
一位DA轉換器與前述轉換方式全然不同,它將數字值轉換為脈沖寬度調制或頻率調制的輸出,然后用數字濾波器作平均化而得到一般的電壓輸出(又稱(chēng)比特流方式),用于音頻等場(chǎng)合。
4. DA轉換器的主要技術(shù)指標:
1)分辨率(Resolution) 指最小模擬輸出量(對應數字量?jì)H最低位為‘1’)與最大量
(對應數字量所有有效位為‘1’)之比。
2)建立時(shí)間(Setting Time) 是將一個(gè)數字量轉換為穩定模擬信號所需的時(shí)間,也可以認為是轉換時(shí)間。DA中常用建立時(shí)間來(lái)描述其速度,而不是AD中常用的轉換速率。一般地,電流輸出 DA建立時(shí)間較短,電壓輸出DA則較長(cháng)。
其它指針還有線(xiàn)性度(Linearity),轉換精度,溫度系數/漂移。
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