什么是數(shù)模轉(zhuǎn)換器?數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限受何影響?

在這篇文章中，小編將為大家?guī)頂?shù)模轉(zhuǎn)換器的相關(guān)報(bào)道，在本文中，你將對數(shù)模轉(zhuǎn)換器以及數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限有所了解。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣，不妨繼續(xù)往下閱讀哦。

一、什么是數(shù)模轉(zhuǎn)換器

首先，我們一起來了解下數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本信息，例如簡稱、構(gòu)成、作用等。

數(shù)模轉(zhuǎn)換器，簡稱DAC，是一種將數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量的設(shè)備。 D / A轉(zhuǎn)換器基本上由權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)、運(yùn)算放大器、基準(zhǔn)電源和模擬開關(guān)這4個(gè)不同的部分組成。數(shù)模轉(zhuǎn)換器通常用于模數(shù)轉(zhuǎn)換器中。模數(shù)轉(zhuǎn)換器是A / D轉(zhuǎn)換器，或簡稱ADC。它是一種將連續(xù)模擬信號轉(zhuǎn)換為離散數(shù)字信號的設(shè)備。

最常見的數(shù)模轉(zhuǎn)換器將并行二進(jìn)制數(shù)字量轉(zhuǎn)換為直流電壓或直流電流。它通常用作過程控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輸出通道，并連接到執(zhí)行器以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制。數(shù)模轉(zhuǎn)換器電路還用于采用反饋技術(shù)的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)中。

DAC主要由數(shù)字寄存器、模擬電子開關(guān)，位權(quán)網(wǎng)絡(luò)、求和運(yùn)算放大器和參考電壓源(或恒流源)組成。使用存儲(chǔ)在數(shù)字寄存器中的數(shù)字位分別控制相應(yīng)位的模擬電子開關(guān)，以便使數(shù)碼1的位在位權(quán)重網(wǎng)絡(luò)上生成與其位權(quán)重成正比的電流值，然后由運(yùn)算放大器控制每個(gè)電流值求和并轉(zhuǎn)換為電壓值。

二、數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限

在了解了數(shù)模轉(zhuǎn)換器的基本信息后，我們再來看看數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限。根據(jù)使用經(jīng)驗(yàn)，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限通常由兩個(gè)參數(shù)所共同決定，這兩個(gè)參數(shù)分別使壓擺率和建立時(shí)間。下面，我們一一來看看這兩個(gè)參數(shù)的詳細(xì)內(nèi)容。

1、壓擺率

首先，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限收到壓擺率的影響，也有人將其描述為運(yùn)算放大器的速度極限。 DAC的壓擺率參數(shù)與運(yùn)算放大器的擺率參數(shù)通常保持為1：1的比例。

通常，當(dāng)輸入電壓發(fā)生顯著變化時(shí)，輸出放大器將開始擺幅，即在輸出端以最快的速度來增加輸出。輸出放大器保持該狀態(tài)，直到接近期望值，同時(shí)輸出開始穩(wěn)定在指定的誤差范圍內(nèi)。

產(chǎn)品規(guī)格描述了DAC擺動(dòng)時(shí)在其輸出端可以看到的最大變化率，通常為每秒幾微伏。

注意：該圖并非根據(jù)真實(shí)器件按比例繪制，而是經(jīng)放大后顯示的各個(gè)區(qū)域

2、建立時(shí)間

其次，數(shù)模轉(zhuǎn)換器的速度極限還受到建立時(shí)間的約束。

DAC的建立時(shí)間與運(yùn)算放大器的建立時(shí)間非常相似。此外，主要區(qū)別在于DAC的建立時(shí)間還包括停滯時(shí)間分量。DAC鎖存或更新輸出所花費(fèi)的時(shí)間被定義為停滯時(shí)間。鎖存行為通常是由數(shù)字信號的下降沿(稱為LDAC)觸發(fā)的。下圖顯示了LDAC與DAC輸出之間的交互作用，該交互作用取自DAC8568手冊。

如果輸入步進(jìn)很大，則DAC將進(jìn)入擺幅區(qū)域，如上兩個(gè)圖所示。在擺幅區(qū)域，DAC的發(fā)展將受到壓擺率參數(shù)的限制。如果DAC確實(shí)需要擺動(dòng)，則建立時(shí)間的下一個(gè)階段將處于過載恢復(fù)狀態(tài)，然后是達(dá)到指定誤差帶所需的線性建立時(shí)間。對于DAC，誤差帶通常在1LSB內(nèi)指定。

產(chǎn)品說明書中為較大的步驟提供了建立時(shí)間參數(shù)。例如，DAC8568的指定建立時(shí)間為5us，范圍通常為?滿量程輸出至?滿量程輸出。

請記住，擺動(dòng)時(shí)間占整個(gè)設(shè)置時(shí)間的大部分，因此，如果您的輸出步長小于手冊中指定的設(shè)置時(shí)間規(guī)格，則構(gòu)建系統(tǒng)所花費(fèi)的時(shí)間將會(huì)縮短。在大多數(shù)高精度應(yīng)用中，建立時(shí)間是DAC的有效更新速率。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和數(shù)模轉(zhuǎn)換器速度極限的內(nèi)容，希望大家對本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。