转换器的性能参数

在实现D/A转换时，主要涉及下面几个性能参数。

(1)分辨率

分辨率是指最小输出电压(对应于输入数字量最低位增1所引起的输出电压增量)和最大输出电压(对应于输入数字量所有有效位全为1时的输出电压)之比，

例如，4位DAC的分辨率为1/(24－1) =1/15=6．67%(分辨率也常用百分比来表示)。8位DAC的分辨率为1/255=0．39%。显然，位数越多，分辨率越高。

(2)转换精度

如果不考虑D/A转换的误差，DAC转换精度就是分辨率的大小，因此，要获得高精度的D/A转换结果，首先要选择有足够高分辨率的DAC。

D/A转换精度分为绝对和相对转换精度，一般是用误差大小表示。DAC的转换误差包括零点误差、漂移误差、增益误差、噪声和线性误差、微分线性误差等综合误差。

绝对转换精度是指满刻度数字量输入时，模拟量输出接近理论值的程度。它和标准电源的精度、权电阻的精度有关。相对转换精度指在满刻度已经校准的前提下，整个刻度范围内，对应任一模拟量的输出与它的理论值之差。它反映了DAC的线性度。通常，相对转换精度比绝对转换精度更有实用性。

相对转换精度一般用绝对转换精度相对于满量程输出的百分数来表示，有时也用最低位(LSB)的几分之几表示。例如，设VFS为满量程输出电压5V，n位DAC的相对转换精度为±0．1%，则最大误差为±0．1%VFS=±5m V;若相对转换精度为±1/2LSB，LSB=1/2n，则最大相对误差为±1/2n+1VFS。

(3)非线性误差

D/A转换器的非线性误差定义为实际转换特性曲线与理想特性曲线之间的最大偏差，并以该偏差相对于满量程的百分数度量。转换器电路设计一般要求非线性误差不大于±1/2LSB。

(4)转换速率/建立时间

转换速率实际是由建立时间来反映的。建立时间是指数字量为满刻度值(各位全为1)时，DAC的模拟输出电压达到某个规定值(比如，90%满量程或±1/2LSB满量程)时所需要的时间。

建立时间是D/A转换速率快慢的一个重要参数。很显然，建立时间越大，转换速率越低。不同型号DAC的建立时间一般从几个毫微秒到几个微秒不等。若输出形式是电流， DAC的建立时间是很短的; 若输出形式是电压，DAC的建立时间主要是输出运算放大器所需要的响应时间。

图9－5为DAC0832的一个典型应用。

电路解析:

①CD40192为可预置加减法计数芯片。SW1为个位预置，SW2为十位预置。

②R9为加法计数上拉电阻，R10为减法计数上拉电阻。

③R11～R14，R15～R18为CD40192输入下拉电阻，增强芯片工作的稳定性。

④RN1、RN2为数码管LED限流电阻。

⑤U1为芯片DAC0832，U2为输出运放。U2= －VREF×(D/256)，D为芯片输入的数字量。