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模拟技术相关技术文章DAC的架构、技术指标和应用分析
数模转换器（DAC）是非常通用的器件，其能力远远超出电平设置的范畴，而且延伸到通信、视频、音频、电位计和替代可变电阻器、信号合成以及许多其它应用。
DAC的一些技术指标
DAC是最基本最重要的混合信号构建模块，其输出可以是单端，也可以是差分；器件可以是单极性，也可以是双极性的；DAC的传递函数是线性的，也可以是非线性的，如“LogDAC”为对数传递函数，主要应用在音频系统中。实际传递函数与理想传递函数的拟合度可以用DAC的积分非线性或INL来描述，通常有两种表达方法：一种是端点方法，如图1左图所示，另一种是最佳直线的方法，如图1右图所示。即使是简单的Σ-Δ转换器那样并不呈现微分非线性误差的转换器也都有INL误差，而且这个误差还会影响到杂散和失真的性能。
DAC不仅可以对输入代码产生一个量化输出电平的响应，同时也可以动态产生信号。与ADC一样，DAC也是一个采样数据系统，因而遵循奈奎斯特和香农采样定理。
此外，建立时间是一个DAC设计多方面的技术指标。简单的可以理解为从输出电压离开一个具有指定误差范围电平到稳定进入目标误差范围电平的时间。有些制造商定义的建立时间还包括与锁存和开关设置时间相关的寄存器延迟，以及如图2中所示的左侧的死区。前者在使用DAC产生动态信号时更为有用，而后者对于电平设置的调节很重要。不符合建立时间的时序指标可能会导致性能上的问题。
DAC的架构
DAC的一个基本构建模块是一个简单的开关。图3所示为最简单的电压输出DAC架构，包括一个Kelvin分压器，温度计式DAC，全译码器。这种DAC也可称为电阻串（string）DAC。图中所示的是一个3位电阻串DAC，一般来讲电阻串DAC不超过8位。对于Kelvin分压式DAC，由输入代码的改变而产生的开关毛刺相对恒定，与代码在DAC范围内所处位置无关，因此成为了目前较高分辨率的分段式DAC的常用构建模块。基准电压是加在阶梯型电阻串的顶部，输入代码确定了开关与电阻串的连接。由于CMOS开关漏电流很小，而且可以实现很高的集成度，因此，电阻串DAC常采用CMOS制造工艺。