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[参考译文] DAC60501:DAC 的 LSB 参数

Guru**** 2013580 points
Other Parts Discussed in Thread: TINA-TI
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/759826/dac60501-lsb-parameter-of-a-dac

器件型号:DAC60501
主题中讨论的其他器件:TINA-TI

我要求澄清。

在其中一个视频(精密 DAC:直流规格)中、计算得出的 LSB 等于 Vref/2^n 我已经提到一个参考(混合信号测试的基础知识)、LSB 等于 FSRdut/2^n - 1; FSR 是器件测得的满量程输出范围。

这两个方程式似乎不一致。 如果有人对如何解决这一问题有见解,我将非常感激。

谢谢你。

 

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    尊敬的 Abe:

    这是一个有趣的问题! 需要注意的一点是、DAC 的满量程范围实际上不是 VREF。  考虑一个4位 R-2R 电阻梯和一个5V 基准。  我们可以说 VLSB = 5V/(2^4)= 5/16 = 0.3125V。

    当所有开关被连接至接地节点(DAC 代码= b0000)时、输出为0V

    仅将一个开关连接到基准(DAC 代码= B0001)时、输出为1LSB、0.3125V

    在所有开关连接到基准(DAC 代码= B1111)的情况下、输出为4.6875V。 但这不是满量程范围? 这应该是 Vref 吗?

    基本而言、由于4位 DAC 无法对其应用代码16、因此这需要另一位。  因此、DUT (FSRdut)的满量程范围可以表示为 FSRdut = Vref (2^16 - 1)/(2^16)。

    以下是 Tina-ti 仿真:e2e.ti.com/.../R2_2D00_R.TSC

    谢谢、

    Paul

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    非常感谢 Paul 的即时回复。

    只需进一步说明:

    由于我们拥有的是实际的 DAC、因此存在偏移误差电压。 该偏移误差电压可以是 Vzs、即零标度输出电压。 从您的讨论中可以看出、您对 FSRdut 的定义是 VFS (满量程输出电压)。 根据我所知、DUT 的满量程电压范围(Vfsr)等于 VFS 减 Vzs (Vfsr = VFS -Vzs)。

    考虑到所有这些因素、是这样推断的

    LSB =(您的 FSRdut - Vzs)/(2^n - 1)实际 DAC?

    谢谢你。
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    我对这一问题的答复作出了更多的澄清。 谢谢你。
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    尊敬的 Abe:

    我们不使用 Vzero-scale 值。  如果我们尝试计算实际的 VLSB (包括实际基准电压的 VLSB、而不是理想电压)、我们将测量两个点的输出、通常不是端点的输出。

    由于电源削减了输出范围、DAC 的端点具有特定于误差的误差。  考虑 DAC 是否仅由一个5V 电源供电。  理想范围为0-5V、但实际上、输出放大器无法将输出驱动至5V 和0V。   

    我们通过测量两点来计算 VLSB、偏移误差和增益误差。  在12位 DAC 上、可能是代码32和代码4064 (端点处为32 LSB)。  然后、我们计算 VLSBReal =(Vout (4064)-Vout (32)/(4064-32)。   

    零量程误差与偏移误差不同。  如果您在刚刚测量的两个点之间绘制一条线、则它穿过 y 轴的点是偏移误差。  由于 DAC 输出在电源轨附近的非线性、零标度误差与偏移误差不同。 零标度误差等于代码0处的电压、因为理想情况下、零标度将为0V。   

    这是否有点清楚了?

    此外、请务必查看我们的学习中心:ti.com/pdlc。

    谢谢、
    Paul

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    谢谢 Paul。 您对实际 VLSB 计算方法的输入是一个很好的结果。 您太好了!

    来自 TI 学习中心的讲座视频肯定有助于我理解。 不过,我对这件事的进一步研究,使我看到了 Maxim Integrated ADC and DAC Glossary (见附图)。   他们有不同的答案。

    这些术语是否没有行业标准定义? 谢谢 Paul。

     

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    尊敬的 Abe:

    这是一个非常好的问题!  我的同事在 maxim 也是正确的,但他们没有解释所有的情况。  让我们首先讨论一下我们为何关注偏移误差(OSE)。  我认为一个很好的考虑方法是也考虑增益误差(GE)。  对于此方案、我们将说 GE 的单位为%、OSE 的单位为 V  

    如果您知道用于 DAC 的 GE 和 OSE、则可以使用以下校准公式校正误差:

    因此、我们关心 DAC 的 OSE 和 GE 是什么。

    有些 DAC 的偏移误差(OSE)和零量程误差相同。  考虑这个 TINA-TI 仿真、我在其中使用电位器对 DAC 建模、其中电刷位置是输入代码、输出为0V 至1V。  在本例中、我们将说该 DAC 没有增益误差、但我在电压源中添加了-100mV 失调电压误差。

    通过扫描 POT 输入、我们可以看到仿真 DAC 的输出传递函数。  POT 两端的电压是理想的 DAC 输出、而包含偏移的电压是实际输出。

    在本例中、您会看到 ZSE 等于 OSE、两者均为-100mV。  因此、我们可以使用其中一种方法来校正前面列出的公式中的 DAC 误差。  在本例中、maxim 的人是正确的。

    大多数 DAC 都有一个输出缓冲器、它只是一个运算放大器。  大多数放大器具有轨到轨输入和/或轨到轨输出限制、或者至少它们无法输出低于其最低电源电压的电压。  如果我们在 TINA-TI 仿真中添加放大器、您可以看到该轨到轨限制如何更改输出传递函数。

    因此、现在 OSE 误差和 ZSE 误差是不同的! 但您希望在校准方程中使用哪一个? 只有 OSE 值会纠正曲线的大部分内容。  电源的限制是不可避免的、无法纠正、因此 ZSE 实际上只能让用户知道 DAC 具有线性行为的范围。

    我猜那些“小子”的人从来没想到过这一点!

    希望这对您有所帮助! 以下是仿真: e2e.ti.com/.../OSEvsZSE.TSC

    Paul

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    感谢保罗大师!