乘法數模轉換器的其他應用
問(wèn)題:乘法DAC如何用于DAC以外的其他應用?
答案:
大多數數模轉換器(DAC)采用固定的正基準電壓工作,輸出電壓或電流與基準電壓和設定的數字碼的乘積成比例。而對于所謂的乘法數模轉換器(MDAC),情況并非如此,其基準電壓可以變化,變化范圍通常是±10V。因此,通過(guò)基準電壓和數字碼可以影響模擬輸出(在這兩種情況下都是動(dòng)態(tài)的)。
應用
借助相應的接線(xiàn),模塊可以輸出放大、衰減或反轉的信號(相對于基準信號而言)。因此,其應用領(lǐng)域包括波形發(fā)生器、可編程濾波器和PGA(可編程增益放大器),以及其他必須調整失調或增益的很多應用。


選擇電阻時(shí),必須確保運算放大器在zui大輸入電壓時(shí)仍處于工作范圍內(DAC可以在VREF下處理±10 V)。還應注意,放大器的輸入偏置電流(IBIAS)會(huì )被電阻(RFB R2 || R3)放大,這對失調電壓有相當大的影響。選擇具有超低輸入偏置電流和超低輸入失調電壓(依據數據手冊)的運算放大器ADA4637-1正是基于這個(gè)原因。為了防止閉環(huán)控制系統不穩定或所謂的響鈴振蕩,在IOUT和RFB之間插入4.7 pF 電容;特別推薦將這一做法用于快速放大器。
如前所述,放大器的失調電壓會(huì )被閉環(huán)增益放大。當設置增益的外部電阻發(fā)生改變,變化值對應于數字步長(cháng)時(shí),此值會(huì )增加到期望值上,產(chǎn)生微分非線(xiàn)性誤差。如果它足夠大,可能會(huì )導致DAC行為非單調。為避免這種效應,有必要選擇低失調電壓和低輸入偏置電流的放大器。
相比其他電路的優(yōu)勢
原則上,如果允許使用外部基準電壓源,那么也可以使用標準DAC,不過(guò)標準DAC與MDAC之間有一些重大區別。標準DAC的基準輸入只能處理幅度有限的單極性電壓。除幅度外,基準輸入帶寬也非常有限。這在數據手冊中用乘法帶寬值表示。以AD5664 16位DAC為例,該值為340 kHz。乘法DAC的基準輸入可以使用雙極性電壓,其也可以高于電源電壓。帶寬同樣高得多——AD5453的典型帶寬為12 MHz。
結語(yǔ)
乘法數模轉換器的使用不是那么廣泛,但其提供了許多可能性。除了高帶寬的自制PGA以外,移動(dòng)應用也是非常合適的應用,因為其功耗要求低于50 μW。