您的數模轉換器有多精確？

　　高精度 DAC 可實(shí)現出色的 DC 性能或極低頻率性能。在很多高精度 DAC 應用中，與代碼轉換、干擾和壓擺率有關(guān)的 AC 誤差技術(shù)參數在定義 DAC 精確度時(shí)可以忽略。這是因為輸出在大部分時(shí)間里是趨穩不變的。

　　在《靜態(tài)規范與線(xiàn)性度》一文中，我介紹了所有 DAC DC 誤差參數：失調誤差、零代碼誤差、增益誤差、差分非線(xiàn)性 (DNL) 與積分非線(xiàn)性 (INL)。在試圖表達 DAC 在 DC 下有多精確時(shí)，很難考慮到所有這些誤差源。這正是 TUE 的亮點(diǎn)所在。它是一個(gè)對所有這些誤差源進(jìn)行綜合后得出的單個(gè)數字，用以簡(jiǎn)潔表達 DC DAC 輸出的精確度。唯一的不足是需要您做一點(diǎn)統計工作。

　　在統計過(guò)程中，可使用名為和的平方根 (RSS) 的方法來(lái)為誤差分析累計不相關(guān)的誤差源。在串形和梯形DAC 架構中，失調、增益和 INL 誤差來(lái)自 DAC 架構的不同組成部分。這就意味著(zhù)它們是不相關(guān)的，可安全使用 RSS 技術(shù)。計算公式如下：

　　您可能已經(jīng)注意到了，我并沒(méi)有列入零代碼誤差和 DNL。這是因為零代碼誤差只適合很小部分的 DAC 輸出。對于 16 位 DAC 來(lái)說(shuō)，這可能是 65,536 個(gè)總代碼中的幾百個(gè)代碼。同時(shí)，DNL 事實(shí)上已通過(guò) INL 納入誤差計算。

　　現在，我們來(lái)看一個(gè)簡(jiǎn)短的實(shí)例，了解如何計算 TUE。下面是 16 位雙通道DAC8562說(shuō)明書(shū)中的最大和典型技術(shù)參數。

　　DAC8562的每個(gè)技術(shù)參數都采用不同的單位提供，這是行業(yè)標準。要計算 TUE，每個(gè)參數都要采用相同的單位，因此我們將使用下表轉換各值。

　　在單位轉換完成后，我們可將這些值帶回 TUE 公式，并計算DAC8562的總體未調整誤差。

　　使用所有技術(shù)參數的最大值，可得到我所指的、+/-111 LSB、+/-8.5mV 或 0.17% FSR 的“可能最大 TUE”。我之所以這樣說(shuō)是因為產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中的最大值是 3-∑ 數字，應該包含曾經(jīng)產(chǎn)生的所有部分的 99.7%。在典型的高斯分布中，這些邊緣情況不太可能發(fā)生。您更不可能找到所有參數都表現出最大誤差(“絕對最大誤差”，就是簡(jiǎn)單將所有誤差加到一起得到的數字)的器件。即便是該“可能最大 TUE”，也是個(gè)不太可能觀(guān)察到的單位。

　　使用典型數字，可得到您將從大部分系統中看到的最真實(shí)估值。DAC8562的典型TUE 是 +/- 23 LSB、1.78mV 或 0.0356% FSR。查看這款德州儀器 (TI) 高精度設計在真實(shí)系統中的真實(shí)數據，了解該方法的實(shí)際使用及業(yè)經(jīng)驗證的可靠性。

　　記住，這些參數還具有與其相關(guān)的方向性問(wèn)題。對于具有正失調誤差的 DAC 來(lái)說(shuō)，負增益誤差實(shí)際上有助于讓系統更準確。在使用 RSS 累計最大誤差時(shí)，這點(diǎn)未納入考慮范圍內。因此在很多情況下，對典型誤差數字進(jìn)行 RSS 計算，仍然只能得到很一般的 TUE 估值。