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)。
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