D/A转换器的性能指标

时间：2023-03-11作者：佚名

由电阻网络所构造的D/A转换器是提供电流的器件。如果要把电流转换为电压还要增加运放电路。因此，D/A转换器分为电流输出型与电压输出型。

D/A转换器的输出不仅与输入的二进制代码有关，而且运放电路的形式、反馈电阻和参考电压有关，可以分为单极性输出和双极性输出两种。运放电路的参数还决定了D/A转换器的输出满量程范围。

为了便于与计算机的连接，D/A转换器通常都带有数据锁存器，但也有一些不带数据锁存器，使用时要加以区别。

D/A转换器从输入二进制数据到转换成模拟电压量输出的过程需要经历一定的时间，这就是D/A转换时间。根据转换时间的大小，可以将D/A转换器分为低速型、中速型和高速型。高速型D/A转换器的转换时间小于1 D/A转换器的性能指标 s，低速型的转换时间大于100 s，居中的则属于中速型。

D/A转换器的性能指标主要有以下几个。

1．分辨率

这是D/A转换器最重要的性能指标。它用来表示D/A转换器输出模拟量的分辨能力，通常用最小非零输出电压与最大的输出电压的比值来表示。例如，对于10位D/A转换器，其最小非零输出电压为Vref /（2¹⁰－1），最大输出电压为1×Vref，则分辨为

D/A转换器的性能指标

分辨率越高，进行转换时对应数字输入信号最低位的模拟信号模拟量变化就越小，也就越灵敏。分辨率与D/A转换器的位数有着直接的关系，因此，有时也用有效输入数字信号的位数来表示分辨率。例如，单片集成D/A转换器AD7541的分辨率为12位，单片集成D/A转换器DAC0832的分辨率为8位等。

2．线性度

通常用非线性误差的大小表示D/A转换器的线性度。并且把理想的输入/输出特性的偏差与满刻度输出之比的百分数，定义为非线性误差。

例如，单片集成D/A转换器AD7541的线性度（非线性误差）为 D/A转换器的性能指标 0.02%FSR (Full Scale Range)。

3．转换精度

转换精度以最大静态转换误差的形式给出。该转换误差应该包含非线性误差、比例系数误差以及漂移误差等综合误差。但是有的产品手册中只分别给出各项误差，而不给出综合误差。

应该注意，精度和分辨率是两个不同的概念。精度是指转换后所得到的实际值对于理想值的误差或接近程度，而分辨率则是指能够对转换结果发生影响的最小输入量。分辨率很高的D/A转换器不一定具有很高的精度，分辨率不高的D/A转换器则肯定不会有很高的精度。

4．建立时间

建立时间定义为：当输入数据从零变化到满量程时，其输出模拟信号达到满量程刻度值的 D/A转换器的性能指标 (1/2)LSB时（或指定与满量程相对误差）所需要的时间。不同的D/A转换器，其建立时间也不同。实际D/A转换电路中的电容、电感和开关电路都会造成电路的时间延迟。通常电流输出的D/A转换器建立时间是很短的。电压输出的D/A转换器的建立时间主要取决于相应的运算放大器。