DAC如何達到32位分辨率

某些應用（例如ADC測試和校準）要求DAC具有極好的分辨率，單調(diào)性，精度和分辨率。在這些性能類別中，圖1中的電路很難被擊敗。其典型規(guī)格如下：

分辨率= 32位= 3×10–10= 1.2 nV = 192 dB。

DNL（微分非線性）= 27位= 400 nV = 162 dB。

INL（積分非線性）= 22位= 1.6 μV = 130 dB。

滿量程精度（未加邊框）= 11位=±2.5 mV = 66 dB。

零精度= 23位=±500 nV±10 nV /°C = 140 dB。

紋波和噪聲= 21位= 2 μV pp = 128 dB。

圖1該DAC電路使用精密模擬開關將兩個16位PWM信號求和，以實現(xiàn)32位分辨率。

DAC的32位分辨率的基礎是模擬開關S1和S2以及精密電阻網(wǎng)絡R2至R6對兩個16位PWM信號求和。DAC的單調(diào)性和DNL在理論上是無限的，并且，在實踐中，唯一的限制是1到216比R2：（R6+ R5+ RS2-ON）和R3：（R6+ R4+ RS2-ON）。0.1％電阻器的典型精度可產(chǎn)生約0.1 ppm = 27位的DNL。

AD586基準電壓源的輸出阻抗小于0.1Ω，斬波穩(wěn)定的“零漂移”放大器A1的130dB CMR（共模抑制）主要限制了INL。R7抑制了RS1-ON中的不對稱性引起的潛在貢獻，從而產(chǎn)生了大約0.3 ppm = 22位的典型INL。

由于LTC1151 A1和A2運算放大器的出色規(guī)格以及MAX4053A S2的電荷注入性能：約0.4 ppm或23位，因此零精度和輸出噪聲規(guī)范處于低微伏級。

AD586L 5V基準電壓源的未調(diào)整誤差為±500 ppm，這限制了絕對精度。如果您的設計需要更高的精度，則可以使用ADI公司的簡單調(diào)整電路對其進行進一步的調(diào)整。所建議的200 Hz PWM周期并不重要。您只需更改R1和C1即可適應任何方便的頻率。R1C1時間常數(shù)與PWM周期時間的接近程度決定了A1-S2-A2同步“零紋波”積分保持濾波器的建立時間，并且最快可達到一個周期如果匹配正確。

編輯：hfy