关于D/A转换器的主要技术指标
时间:2010-05-22 阅读:3892
D/A转换器的主要技术指标包括:转换速度、转换精度和温度特性等。当然除了三项重要的技术指标外我们还应该考虑到其它一些外在因素如输入电压的范围、输出数字的编码、工作温度范围和电压稳定度等方面的要求。
一.转换速度
当D/A转换器输入的数字量发生变化时,输出的模拟量并不能立即达到所对应的量值,它需要一段时间。通常用建立时间和转换速率两个参数来描述D/A转换器的转换速度。
建立时间(tset)指输入数字量变化时,输出电压变化到相应稳定电压值所需要时间。一般用D/A转换器输入的数字量NB从全0变为全1时,输出电压达到规定的误差范围(LSB/2)时所需时间表示。D/A转换器的建立时间较快,单片集成D/A转换器建立时间zui短可达0.1μs以内。
转换速率(SR)用大信号工作状态下(输入信号由全1到全0或由全0到全1),模拟电压的变化率表示。一般集成D/A转换器在不包含外接参考电压源和运算放大器时,转换速率比较高。实际应用中,要实现快速D/A转换不仅要求D/A转换器有较高的转换速率,而且还应选用转换速率较高的集成运算放大器。
二.转换精度
转换精度是用分辨率、转换误差和转换时间来描述的。
1.转换误差
由于D/A转换器中各元件参数存在误差,基准电压不够稳定和运算放大器的零漂等各种因
素的影响,使得D/A转换器实际精度还与一些转换误差有关,如比例系数误差、失调误差和非线性误差等。
比例系数误差是指实际转换特性曲线的斜率与理想特性曲线斜率的偏差。如在n位倒T型电阻网络D/A转换器中,当VREF偏离标准值△VREF时,就会在输出端产生误差电压△vO
。由式
可知
△VREF引起的误差属于比例系数误差
2.分辨率
分辨率用于表征D/A转换器对输入微小量变化的敏感程度。其定义为D/A转换器模拟量输出电压可能被分离的等级数。输入数字量位数愈多,输出电压可分离的等级愈多,即分辨率愈高。所以在实际应用中,往往用输入数字量的位数表示D/A转换器的分辨率。此外,D/A转换器也可以用能分辨zui小输出电压与zui大输出电压之比给出。n位D/A转换器的分辨率可表示为1/(2n-1)。它表示D/A转换器在理论上可以达到的精度。D/A转换器的转换精度通常用分辨率和转换误差来描述。
3.转换时间
转换时间是指D/A转换器从转换控制信号到来开始,到输出端得到稳定的数字信号所经过的时间。D/A转换器的转换时间与转换电路的类型有关。不同类型的转换器转换速度相差甚远。其中并行比较A/D转换器的转换速度zui高,8位二进制输出的单片集成D/A转换器转换时间可达到50ns以内,逐次比较型D/A转换器次之,它们多数转换时间在10~50s以内,间接D/A转换器的速度zui慢,如双积分D/A转换器的转换时间大都在几十毫秒至几百毫秒之间。在实际应用中,应从系统数据总的位数、精度要求、输入模拟信号的范围以及输入信号极性等方面综合考虑D/A转换器的选用。
三.温度系数
是指在输入不变的情况下,输出模拟电压随温度变化产生的变化量。一般用满刻度输出条件下温度每升高1。C,输出电压变化的百分数作为温度系数。