bob最新域名:如何成功校准开环DAC信号链

　　任何实际的电子应用都会受到多个误差源的影响，这些误差源可以使得最精密的元器件偏离其数据手册所述的行为。当应用信号链没有内置机制来自我调整这些误差时，最大程度降低误差影响的唯一方法是测量误差并系统地予以校准。

　　开环系统为了实现所需的性能，不使用输出来调整输入端的控制操作，而在闭环系统中，输出依赖于系统的控制操作，系统可以自动实施校正以提高性能。大多数数模转换器(DAC)信号链是“设置后不管”类型的系统，其输出的精度依赖于信号链中每个模块的精度。“设置后不管”型系统是一种开环系统。对于需要高精度的开环系统，校准是推荐的并且极有可能需要。

　　我们将介绍两种类型的DAC信号链校准：一种是TempCal（工作温度校准），它能提供最佳水平的误差校正；另一种是SpecCal（使用规格进行校准），当无法使用TempCal时，它是有效的备选方案，但不如前者全面。

　　单极性电压DAC只能提供正输出或负输出。本文将以AD5676R为单极性DAC的例子，说明如何进行精确校准。相同的方法可用于对其他类型的DAC进行必要的调整。

　　电流输出DAC通常用于乘法配置(MDAC)以提供可变增益，它们通常需要外部放大器来缓冲固定电阻上产生的电压。

　　精密电流源DAC (IDAC)，例如AD5770R和LTC2662，是一种新类别的DAC，可以在预定义范围内精确设置输出电流，而无需任何额外的外部元器件。

　　理想数模转换器产生的模拟输出电压或电流与输入数字码严格成比例，而与电源和基准电压变化等干扰性外部影响无关。

　　这意味着，对于任何给定的输入码，一旦知道LSB，就应该能准确地预测DAC的电压输出。

　　在实践中，DAC输出的精度受到DAC增益和失调误差（内部误差）以及信号链中其他元器件件（系统级误差）的影响。例如，有些DAC集成了输出放大器，而有些DAC则需要外部放大器，这便可能成为额外的误差源。

　　在数据手册中，最相关的技术规格是在术语部分中定义。对于DAC，该部分列出了失调误差和增益误差等参数。

　　增益误差衡量DAC的量程误差，如图1紫线所示。增益误差指DAC转换特性的斜率与理想值的偏差。理想DAC的转换特性以黑色显示。

　　失调误差是指转换函数线性区内实际输出和理想输出之间的差值，如图1蓝线所示。请注意，蓝色转换函数使用了插值方法以与y轴相交，得到负VOUT，从而确定失调误差。

　　温度变化对电子系统的精度有重要影响。虽然DAC的内部增益和失调误差通常相对于温度来指定，但系统中的其他元器件可能会对输出的总失调和增益产生影响。

　　因此，即使DAC的INL和DNL非常有竞争力，也要考虑其他误差，尤其是关于温度的误差。最新DAC指定总非调整误差(TUE)来衡量包括所有误差——即INL误差、失调误差、增量误差以及在电源电压和温度范围内的输出漂移——在内的总输出误差。TUE用%FSR表示。

　　当数据手册未指定DAC的TUE时，可以使用一种称为RSS或和方根的技术来计算TUE，这种技术可用来将不相关的误差源求和以进行误差分析。

　　还有其他较小的误差源，如输出漂移等，因为其相关影响较小，所以通常予以忽略。