DAC基本架构II二进制DAC - Mixed-signal and digital.PDF

MT-015 指南 DAC基本架构II ：二进制DAC 作者：Walt Kester 简介 虽然串DAC和温度计DAC是迄今最为简单的DAC架构，但需要高分辨率时，它们绝不是 最有效的。二进制加权DAC每位使用一个开关，首创于1920年代(参见参考文献1、2和3)。 自此以后一直颇受欢迎，成为现代精密和高速DAC的支柱架构。 二进制加权DAC 图1所示的电压模式二进制加权电阻DAC是教材中常用的最简单DAC示例。然而，该DAC 本身不具单调性，而且实际上难以成功制造并实现高分辨率。此外，电压模式二进制DAC 的输出阻抗会随着输入代码的不同而改变。 V OUT R/8 R/4 R/2 R LSB MSB V REF Adapted from: B. D. Smith, Coding by Feedback Methods, Proceedings of the I. R. E., Vol. 41, August 1953, pp. 1053-1058 图1：电压模式二进制加权电阻DAC 电流模式二进制DAC如图2A(基于电阻)和图2B(基于电流源)所示。这种N位DAC 由比例为 N–1 的N个加权电流源组成，电流源则可以仅由电阻和基准电压源构成。LSB开关 1:2:4:8::2 2N–1 电流，MSB开关1电流，如此等等。原理很简单，但要想制造一个尺寸合理的IC ，实际 困难很大；即便一个8位DAC ，电流或电阻比也会达到128:1，尤其是其温度系数必须匹 配。 Rev.A, 10/08, WK Page 1 of 10 MT-015 (A) RESISTOR (B) CURRENT SOURCE VVREFREF I I/2 I/4 I/8 RR 2R2R 4R4R 8R8R MSB LSB LSBLSB MSMSBB T CURRENT OUTPUTS INTO VIRTUAL GROUNDS DIFFICULT TO FABRICATE IN IC FORM DUE TO LARGE RESISTOR OR CURRENT RATIOS F