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為什么數(shù)模轉(zhuǎn)換器需要緩沖?

發(fā)布時間:2023-05-12 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 的模擬輸出可以是電壓輸出,也可以是電流輸出。輸出阻抗是任何輸出類型的重要參數(shù)之一。對于電壓模式輸出,一般會應(yīng)用二進制加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。


問:DAC 的輸出緩沖與無緩沖


數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 的模擬輸出可以是電壓輸出,也可以是電流輸出。輸出阻抗是任何輸出類型的重要參數(shù)之一。對于電壓模式輸出,一般會應(yīng)用二進制加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。


為什么數(shù)模轉(zhuǎn)換器需要緩沖?

圖1.電壓模式二進制加權(quán)電阻DAC轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)


如果沒有緩沖,輸出通常為高阻抗,這會導(dǎo)致對任何負(fù)載出現(xiàn)輸出電壓誤差,這時可以通過添加“緩沖器”(運算放大器)來降低阻抗。


為什么數(shù)模轉(zhuǎn)換器需要緩沖?

圖2. DAC輸出緩沖


電流輸出DAC具有代碼相關(guān)的輸出阻抗,因此其輸出必須在負(fù)載之前驅(qū)動虛擬接地運算放大器,以保持輸出線性度。以亞德諾半導(dǎo)體(Analog Devices)的AD5545 為例


電流輸出IOUT連接到運算放大器反相輸入,因此運算放大器充當(dāng)I-V轉(zhuǎn)換器。


這樣一來,VOUT僅會參考VREF值,因而提高了DAC的輸出穩(wěn)定性。


為什么數(shù)模轉(zhuǎn)換器需要緩沖?

圖3.電流模式二進制加權(quán)電阻DAC轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)


鑒于“緩沖放大器”的必要性,廠商推出了緩沖內(nèi)置產(chǎn)品,從而降低了零件數(shù)量和成本?!熬彌_”DAC表示輸出經(jīng)過了緩沖(規(guī)格書上會予以注明),因此輸出阻抗會很低。如果DAC未經(jīng)過緩沖,則規(guī)格書中的相關(guān)參數(shù)將指定為“未加載”。


此外,廠商還向市場提供“無緩沖DAC”。這樣做的好處是,設(shè)計者可以選擇適合其應(yīng)用的放大器,例如更高的電流驅(qū)動、更大的電源范圍或更多的帶寬、放大器等,因而提高了設(shè)計的自由度。


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