电流型DAC,电流型DAC是什么意思

电流型DAC,电流型DAC是什么意思

随着通信、多媒体技术和图像处理技术的快速发展，数字信号处理中的数模转换器(Digital-Analog Converter，即DAC)被广泛应用于数字无线系统、通信、计算机、高精度成像系统和视听系统，而数字信号处理的各种数字信号，最终要通过数模转换技术，变为可输出的模拟信号。数模转换器的好坏直接影响整个系统的性能。由于数字信号处理技术的飞速发展，要求DAC具有足够高的数据处理速度和足够高的精度。然而，考虑到芯片的实际应用，在不损失电路性能的前提下，降低成本便成为首要任务。在∑-△型DAC高成本的不利因素下，各式各样的DAC都为了降低成本，提高精度而努力。

基本原理：

电流舵型DAC简称电流型DAC。在这里，我们都用它的全称为电流舵型DAC。

它一般分为两种:一元电流型和二进制加权型(如图)。

N位二进制加权型DAC只需要N个电流源，电流源之间的关系是：

IN= 2N×10

这种结构的优点是结构简单，占用面积小，但是它的缺点也很明显:

1)单调性差;2) DAC动态误差和微分非线性误差比较大。

一元电流型结构每路电流源都相等并且各自独立。用输入的数字码转换成温度计码来控制这些开关。当输入信号每增加ILSB时，温度计码就多开启一个电流源增加到输出。所以可以看出一元电流型D/A转换器单调性是非常好的。然而，一元电流型结构所占的芯片面积太大，限制了这种结构的应用。

KlassBult通过Matlab仿真发现：对于分辨率高于8位的DAC可以采用分段式的结构来兼顾芯片面积和电路性能。具体的方法是：对于高于8位的DAC其高位采用一元电流型结构来保证DAC的性能，低位采用二进制编码型结构来节约芯片的面积。根据KlassBult的发现，14bit的DAC最好的分段方式是:高6位采用一元电流型结构而低8位采用二进制编码结构。由于本设计中对DAC的性能要求较高，因此对这一结构进行了以下改进:高6位依然采用一元电流型结构称为MSB，低8位再次进行分段:最低的4位采用二进制编码型结构，而b4-b7也采用一元电流型结构(如图)。

电流型DAC电路另外要注意的是:

1）电流源矩阵的结构，优化的电流源矩阵结构可以减小DAC输出的误差。

2）电流源开关序列的优化，可以减小误差的积累。