咱们的 DAC 基础知识系列文章现已包括许多的技能信息,从简略的抱负数模转化器 (DAC) 到削减搅扰等复杂问题,包罗万象。在本系列的最终一篇文章中,咱们将评论整体未调整差错 (TUE)。
高精度 DAC 可完成超卓的 DC 功能或极低频率功能。在许多高精度 DAC 运用中,与代码转化、搅扰和压摆率有关的 AC 差错技能参数在界说 DAC 精确度时能够疏忽。这是由于输出在大部分时间里是趋稳不变的。
在《DAC 基础知识:静态标准与线性度》一文中,我介绍了一切 DAC DC 差错参数:失调差错、零代码差错、增益差错、差分非线性 (DNL) 与积分非线性 (INL)。在企图表达 DAC 在 DC 下有多精确时,很难考虑到一切这些差错源。这正是 TUE 的亮点地点。它是一个对一切这些差错源进行归纳后得出的单个数字,用以简练表达 DC DAC 输出的精确度。仅有的缺乏是需求您做一点核算工作。
在核算过程中,可运用名为和的平方根 (RSS) 的办法来为差错剖析累计不相关的差错源。在串形和梯形 DAC 架构中,失调、增益和 INL 差错来自 DAC 架构的不同组成部分。这就意味着它们是不相关的,可安全运用 RSS 技能。核算公式如下:
您或许现已留意到了,我并没有列入零代码差错和 DNL。这是由于零代码差错只合适很小部分的 DAC 输出。关于 16 位 DAC 来说,这或许是 65,536 个总代码中的几百个代码。一同,DNL 事实上已经过 INL 归入差错核算。
现在,咱们来看一个简略的实例,了解怎么核算 TUE。下面是 16 位双通道 DAC8562 阐明书中的最大和典型技能参数。
DAC8562 的每个技能参数都选用不同的单位供给,这是行业标准。要核算 TUE,每个参数都要选用相同的单位,因而咱们将运用下表转化各值。
在单位转化完成后,咱们可将这些值带回 TUE 公式,并核算 DAC8562 的整体未调整差错。
运用一切技能参数的最大值,可得到我所指的、+/-111 LSB、+/-8.5mV 或 0.17% FSR 的“或许最大 TUE”。我之所以这样说是由于产品阐明书中的最大值是 3-∑ 数字,应该包括从前发生的一切部分的 99.7%。在典型的高斯分布中,这些边际状况不太或许发生。您更不或许找到一切参数都表现出最大差错(“肯定最大差错”,便是简略将一切差错加到一同得到的数字)的器材。即便是该“或许最大 TUE”,也是个不太或许观察到的单位。
运用典型数字,可得到您将从大部分体系中看到的最实在估值。DAC8562 的典型TUE 是 +/- 23 LSB、1.78mV 或 0.0356% FSR。检查这款德州仪器 (TI) 高精度规划在实在体系中的实在数据,了解该办法的实际运用及业经验证的可靠性。
记住,这些参数还具有与其相关的方向性问题。关于具有正失调差错的 DAC 来说,负增益差错实际上有助于让体系更精确。在运用 RSS 累计最大差错时,这点未归入考虑范围内。因而在许多状况下,对典型差错数字进行 RSS 核算,依然只能得到很一般的 TUE 估值。