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            電壓參考對ADC/DAC混合信號部分的影響

            作者: 時間:2012-08-10 來源:網(wǎng)絡 收藏

            您可能會把模數(shù)轉(zhuǎn)換器或者數(shù)模轉(zhuǎn)換器缺少輸出穩(wěn)定性的原因歸咎于實際轉(zhuǎn)換器本身。畢竟,這類器件都非常復雜。但是,請不要太早下結(jié)論,因為轉(zhuǎn)換器周圍的電路或許才是真正的罪魁禍首。這種電路包括一個,它對轉(zhuǎn)換器性能的改變要超出您的想象。

            本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/185955.htm

            在您對轉(zhuǎn)換器的初始評估中,您可能還沒有看到的副作用。在過去,我的評估順序是先確定轉(zhuǎn)換器的數(shù)字接口狀態(tài)良好,然后檢查轉(zhuǎn)換器的輸出是否普遍代表輸入信號。之后,我再查看零輸入(轉(zhuǎn)換器噪聲)。在您測得噪聲后,便可將輸入短路接地。利用,您可以將數(shù)字輸入編程為模擬零輸出。

            此類噪聲測試花費了大量的時間來驗證和評估,但是我從來沒有想過使用滿量程輸入來檢查轉(zhuǎn)換器的噪聲。那個時候,對我來說這樣做實際上似乎是多余的。唉,我真是錯失良機啊!

            您會在哪里尋找誤差呢?回答這個問題的關鍵在這些器件的傳輸函數(shù)里。圖1中,這些函數(shù)右手邊的分子為輸入信號次數(shù)2N(N為轉(zhuǎn)換器位數(shù)),而分母為以伏特為單位的電壓參考慮級。2N和VREF值均為常量。電壓參考值的影響與其誤差一起隨輸入信號增加而增加。

            (電子工程專輯)

            圖1 DOUT=ADC輸出碼的十進制表示,AIN=ADC輸入電壓,2N=ADC和DAC精度,VREF=伏特為單位的電壓參考,DIN=輸入數(shù)字碼的DAC十進制表示。

            對您的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器電壓參考進行分析和評估的最佳方法是使用滿量程輸出信號。帶偏移誤差的電壓參考可產(chǎn)生ADC或DAC增益誤差。如果您的電壓參考存在噪聲,或者稍有不穩(wěn)定,則您還會看到這種噪聲或不穩(wěn)定,它們大多數(shù)都產(chǎn)生在轉(zhuǎn)換器輸出滿量程時。

            ADC的模擬輸出或DAC的數(shù)字結(jié)果,只能與您電路的電壓參考一樣好。因此,這里有一些您在選擇您的電壓參考源時需要注意的小技巧。

            在您轉(zhuǎn)換器的電壓參考引腳處使用系統(tǒng)電源電壓僅適合于最多8位。請思考電源電壓來自何處。例如,DC/DC或開關轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生較好的電路DC輸出。然而,它們一般都有一個內(nèi)部開關網(wǎng)絡,其會產(chǎn)生DC信號的噪聲。即使您在實施低通濾波時,DC/DC轉(zhuǎn)換器內(nèi)部開關動作的雜質(zhì)也可能會直接傳輸給您的ADC或DAC器件的輸出。您也可能會嘗試在DC/DC或開關轉(zhuǎn)換器后面使用一個線性穩(wěn)壓器。線性穩(wěn)壓器電源抑制和輸出噪聲水平得到不斷改善,但您會發(fā)現(xiàn)10位以上時您還是會碰到許多問題。

            您轉(zhuǎn)換器的電壓參考引腳的一個更危險源是您計算機的USB接口。USB接口的電源電壓有依附在其上面的計算機數(shù)字噪聲。這對模擬、器件來說并不是一個好的環(huán)境。

            就高精度ADC和DAC而言,最好的電壓參考策略是以一個低噪聲、穩(wěn)定、獨立的參考作為您設計的開始。對于您的轉(zhuǎn)換器參考電壓設計來說,不存在一個普遍通用的解決方案。

            更多資訊請關注:21ic模擬頻道



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