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類型分類:
科普知識
數據分類:
FFC連接器

了解數模轉換器的速度極限

發布日期:2022-04-28 點擊率:32

作者:Kevin Duke   德州儀器


今天,我們將介紹兩種相關的動態參數 — 壓擺率與建立時間。如欲了解更多有關靜態和動態參數的不同之處,敬請參閱本文。

什么是壓擺率

TI退休員工模擬專家 Bruce Trump 在The Signal上最后發表的一篇博客文章中很好地對壓擺率進行了總結,將其描述成運算放大器的速度極限。DAC壓擺率參數與運算放大器的壓擺率參數成 1:1 關系。

在基本情況下,當輸入電壓發生明顯變化時(例如當新的 DAC 代碼被鎖存在距離當前代碼有幾個代碼的位置),這時輸出放大器將開始擺動,即以最快的速度增大輸出電壓。輸出放大器保持這種狀態直到接近預期值為止,同時輸出開始在指定的誤差頻帶范圍內趨于穩定。

產品說明書規范介紹了 DAC 出現擺動時在其輸出端可以看到的最大變化率,通常是每秒幾微伏。


注意該圖并非根據真實器件按比例繪制而是經放大后顯示的各個區域

什么是建立時間

DAC 的建立時間與運算放大器建立時間有著驚人的相似之處。另外,主要的區別在于 DAC 建立時間還包含停滯時間分量。停滯時間是 DAC 鎖存或更新輸出所用的時間。鎖存行為通常由數字信號的下降沿(稱為 LDAC)觸發。LDAC 與 DAC 輸出的交互情況如下圖所示,該圖摘自 DAC8568 說明書。

  


如果出現非常大的輸入步進,DAC 將進入擺動區域,這在上面的兩幅圖中均有顯示。在擺動區域內,DAC 的前進會受到壓擺率參數的限制。如果 DAC 確實需要擺動,那么建立時間的下一個階段將處于過載恢復狀態,緊接著是達到指定誤差頻帶所需的線性建立時間。對于 DAC 來說,誤差頻帶通常指定在 1LSB 以內。

產品說明書中針對較大步長給出了建立時間參數。例如,DAC8568 的指定建立時間為 5us,通常針對的范圍是從 ? 滿量程輸出到 ? 滿量程輸出。

切記,擺動時間占總體建立時間的絕大部分,因而如果您的輸出步長小于說明書中規定的建立時間規范,那么系統建立所用的時間就會變短。在大部分高精度應用中,建立時間是 DAC 的有效更新速率。

本文將對DAC 基礎知識做一個終結。此外,別忘了觀看我同事 Rahul Prakash 主講的最新“設計精萃”視頻 — 關于乘法 DAC (MDAC)

 

閱讀原文, 請參見: http://e2e.ti.com/blogs_/b/analogwire/archive/2013/08/26/dac-essentials-understanding-your-dac-39-s-speed-limit.aspx

 

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