DAC基本架构II：二进制DAC

周二, 4 七月 2017 - 18:35

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。

<center>图1：电压模式二进制加权电阻DAC</center>

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1:2:4:8:....:2N–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。