DAC

<strong>作者 ：Liam Riordan</strong>

<strong>简介</strong>

当结合交流性能足够高的放大器使用时，乘法数模转换器(DAC) 的 R-2R 架构非常适合低噪声、低毛刺、快速建立的应用。本应用笔记详细说明了电流输出乘法 DAC 的基本原理，以及这些 DAC 为何适合从固定直流输入参考信号产生波形。

<strong>基本原理</strong>

乘法 DAC 是波形发生应用的理想构建模块。缓冲电流输出 DAC 架构基于同相增益放大器结构。乘法 DAC 使用一种 R-2R 架构来实现图 1 中所示可变 RDAC 电阻的相同功能。VREF 引脚的 DAC 输入阻抗是固定的，而输出阻抗则根据代码提供同等可变 RDAC 值。

<strong>作者 ：Liam Riordan</strong>

<strong>简介</strong>

乘法数模转换器 (DAC) 与常规固定参考信号 DAC 的区别在于，前者能够工作在任意或交流参考信号情况下。本应用笔记详细说明了电流输出乘法 DAC 的基本原理，以及这些 DAC 为何非常适合调理交流和任意电压信号。

<strong>基本波形衰减</strong>

有一种简单的调节交流信号增益方法是使用典型反相运算放大器级，选择带宽足够的放大器，并利用下式调节增益：

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乘法 DAC 提供一种将任意或交流电压信号相乘的理想模块。缓冲电流输出 DAC 架构基于同相增益放大器结构。乘法 DAC 使用一种 R-2R 架构来实现图 1 中所示可变 RDAC电阻的相同功能。VREF 引脚的 DAC 输入阻抗是固定的，而输出阻抗则根据代码提供同等可变 RDAC 值。

<strong>简介</strong>

高分辨率数模转换器(DAC)的常见用途之一是提供可控精密电压。分辨率高达20位、精度达1 ppm且具有合理速率的DAC的应用范围包括医疗MRI系统中的梯度线圈控制、测试和计量中的精密直流源、质谱测定和气谱分析中的精密定点和位置控制以及科学应用中的光束检测。

随着时间的推移，半导体处理和片内校准技术的发展，关于精密集成电路DAC的定义也不断变化。高精度12 位DAC一度被认为遥不可及；近年来，16 位精度已日益在精密医学、仪器仪表、测试和计量应用中得到广泛运用；在未来，控制系统和仪器仪表系统甚至需要更高的分辨率和精度。

<strong>简介</strong>

高分辨率数模转换器(DAC)的常见用途之一是提供可控精密电压。分辨率高达20位、精度达1 ppm且具有合理速率的DAC的应用范围包括医疗MRI系统中的梯度线圈控制、测试和计量中的精密直流源、质谱测定和气谱分析中的精密定点和位置控制以及科学应用中的光束检测。

随着时间的推移，半导体处理和片内校准技术的发展，关于精密集成电路DAC的定义也不断变化。高精度12 位DAC一度被认为遥不可及；近年来，16 位精度已日益在精密医学、仪器仪表、测试和计量应用中得到广泛运用；在未来，控制系统和仪器仪表系统甚至需要更高的分辨率和精度。

<strong>作者：David Brandon</strong>

<strong>简介</strong>

直接数据频率合成器(DDS)因能产生频率捷变且残留相位噪声性能卓越而著称。另外，多数用户都很清楚DDS输出频谱中存在的杂散噪声，比如相位截断杂散以及与相位-幅度转换过程相关的杂散等。此类杂散是实际DDS设计中的有限相位和幅度分辨率造成的结果。

其他杂散源与集成DAC相关——DAC的采样输出产生基波和相关谐波的镜像频率。另外，因DAC非理想的开关属性可能导致低阶谐波的功率水平升高。最后一种杂散源是在系统时钟频率的基波与任何内部分谐波时钟(例如，ADI直接数字频率合成器提供的SYNC_CLK)之间产生的混频产物。

上述杂散噪声的全部已知来源都可根据相对于DDS/DAC输出处基波信号的频率偏移进行预测。本应用笔记旨在帮助用户确定DDS输出信号频谱中的杂散源。如果通过改变DDS频率调谐字使杂散与DDS/DAC相关，则并不难确定杂散源。这是因为改变调谐字时，上述所有杂散噪声的频率偏移均随基波变化。

<strong>简介</strong>

虽然串DAC和温度计DAC是迄今最为简单的DAC架构，但需要高分辨率时，它们绝不是最有效的。二进制加权DAC每位使用一个开关，首创于1920年代(参见参考文献1、2和3)。自此以后一直颇受欢迎，成为现代精密和高速DAC的支柱架构。

<strong>二进制加权DAC</strong>

图1所示的电压模式二进制加权电阻DAC是教材中常用的最简单DAC示例。然而，该DAC本身不具单调性，而且实际上难以成功制造并实现高分辨率。此外，电压模式二进制DAC的输出阻抗会随着输入代码的不同而改变。

<strong>作者：Jarrah Bergeron</strong>

在所有器件特性中，噪声可能是一个特别具有挑战性、难以掌握的设计课题。这些挑战常常导致一些道听途说的设计规则，并且开发中要反复试错。本文将解决相位噪声问题，目标是通过量化分析来阐明如何围绕高速数模转换中的相位噪声贡献进行设计。本文旨在获得一种“一次成功”的设计方法，即设计不多不少，刚好满足相位噪声要求。

从一块白板开始，首先将DAC视作一个模块。噪声可能来自内部，因为任何实际元器件都会产生某种噪声；也可能来自外部噪声源。外部噪声源可通过DAC的任何外部连接，包括电源、时钟和数字接口等，进入其中。图1显示了这些可能性。下面将对每一种可能的噪声嫌疑对象分别进行研究，以了解其重要性。

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<strong>作者：Walt Kester </strong>

本教程概述与内置基准电压源、模拟输出、数字输入和时钟驱动器的DAC接口电路相关的一些重要问题。由于ADC也需要基准电压源和时钟，因此本教程中与这些主题相关的大多数概念同样适用于ADC。

<strong><a href="文章链接">详文请阅：文章题目</a></strong>

<strong><a href="http://www.analog.com/cn/applications/markets/motor-control-pavilion-ho…，获取更多电机控制设计信息</a></strong>

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<strong>Ken Kavanagh</strong>

在工业环境中，电子系统通常工作在极端的温度条件下，或处于电子噪声环境，或是其它恶劣条件，而系统在这种条件下能否正常工作至关重要。举例来说，如果发送给控制机器臂位置的DAC的数据遭到破坏，机器臂就会按非预期的方向移动， 这不仅危险，而且代价巨大。试想一下，机器臂如果砸到生产线上的新车，或者更糟，砸到生产工人，后果会怎样？

有几种方法可以确保收到正确数据后才执行动作。最简单的方式就是控制器回读所发送的数据。如果接收的数据与发送的数据不匹配，则说明其中一者已受到破坏，必须发送新数据并进 行验证。这种方法的确可靠，但产生的开销也很大，每段数据 都必须经过验证，传输的数据量要翻一倍。

另一种替代方法是循环冗余校验（CRC），即随每个数据包发送一个校验和（checksum），接收器就会指示是否存在问题， 所以控制器无需验证接收。校验和一般通过向数据应用一个多项式方程式来生成。应用于一个24位字时，CRC-8可产生一 个8位校验和。将校验和与数据组合在一起，全部32位都发送到能够分析该组合的器件，并指示是否出错——这种方法虽 然不是无可挑剔解决方案，但却比读写方法更加高效。

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本在线研讨会介绍精密数模转换器(DAC)的五大关键技术规格：分辨率与精度、总非调整误差、输出噪声、缓冲以及最终动态性能。本研讨会将带您深入了解DAC，及其技术规格会如何对系统级性能产生影响。