衡量一个D/A转换器的性能,可以采用许多参数。生产D/A转换芯片的厂家,提供了芯片的各种参数供用户选择,现就一些主要参数介绍如下。
1.分辨率
分辨率即输入数字发生单位数码变化时,所对应输出模拟量(电压或电流)的变化量。在实际使用中,表示分辨率高低常用的方法是采用输入数字量的位数或最大输入码的个数表示。例如:8位二进制D/A转换器,其分辨率为8位,显然,位数越多,分辨率就越高。
2.转换精度
D/A转换器的转换精度与D/A转换集成芯片的结构和接口配置的电路有关。一般来说,不考虑D/A转换的误差时,D/A转换器的转换精度就是其分辨率的大小。
在实际使用时,常将精度分为绝对精度和相对精度。
(1)绝对精度(简称精度)
绝对精度是指在整个刻度范围内,任一输入数码所对应的模拟量实际输出值与理论值之间的最大误差。用最低位(LSB)的倍数来表示,如±(1/2)LSB或±1LSB等。
(2)相对精度
用绝对精度除以满量程值的百分数来表示,例如±0.05%等。
3.失调误差 (www.xing528.com)
失调误差是指数字输入全为0码时,模拟输出值与理论值之偏差。对于单极性D/A转换,模拟输出的理想值为0V;对于双极性D/A转换,如-5~+5V,此理想值为负域满量程,即为-5V。
一定温度下的失调误差可以通过外部调制措施进行补偿。有些D/A集成芯片设计有调零端进行调零;有些转换器不设置专门的调零端,要求用户采用外接校正偏置电路加到运算放大器求和端来消除。
4.线性误差
D/A转换的理想特征应是线性的,但实际上D/A转换的输出模拟量存在非线性,模拟输出偏离理想输出的最大值称为线性误差。
5.建立时间
建立时间ts是描述D/A转换速率快慢的一个重要参数,一般指的是输入数字量变化后,输出模拟量稳定到相应数值范围内所经历的时间,如图9-4所示。
实际建立时间的长短不仅与转换器本身的转换速率有关,还与数字量变化的大小有关。输入数字从全0变到全1或从全1变到全0时,建立的时间最长,称为满量程变化的建立时间。一般器件手册上给出的都是满量程变化建立时间。通常电流输出型D/A转换器比电压输出型D/A转换器具有更短的建立时间。
图9-4 D/A转换器的建立时间
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