两个低精度DA生成高精度DAC，控制字如何衔接？

只看该作者 · 2007-8-30 15:38

在一个信号源中要用到高精度（最少18位）高速的DAC，参考了附图所示的电路（参数如图所标注），在写软件时总是无法较好的衔接高位DA与低位DA的控制字，导致在低位DAC满度加1后，输出控制与期望的值差异很大，请高手指点，谢谢了。

只看该作者 · 2007-8-30 15:54

只看该作者 · 2007-8-30 15:57

你是希望2个da同时输出吗?

只看该作者 · 2007-8-30 16:38

两个DAC同时配合工作控制输出的电压值

只看该作者 · 2007-8-30 16:41

不可能同步的，至少有一个指令周期的差异。如果你选用高速单片机这个差异会很小

只看该作者 · 2007-8-30 17:22

谢谢gjg191。可能我没说清楚，我是想用两个低精度（分别为12位和8位）DAC通过后级的反相加法器，组成一个高精度的高速DAC，因为速度快，且运放没有泻放通道，一个指令周期的差异不会有影响的。主要是按图上面公式如何衔接两个DA的控制字呢？电路没错，有一个高级信号源中DAC部分就是这样用来扩展精度的。

只看该作者 · 2007-8-30 20:39

只看该作者 · 2007-8-31 09:34

先来分析电路吧，如果是5v参考电压，这个时候Ui2放大倍数为1，输出就是1：1的，Ui1放大倍数为2.7/5100=0.0005294倍那么12da一个字放大输出为0.0012207，8位da放大输出一个字为-0.00001033，那么12位da可以满量程输出0~5v 8位的只能输出0~-0.00264 ，那么如果现在要得到18位da输出的一个字（18位da的一个字为5/262144=0.00001907）那么这个时候可以看出8位da经过0.0005294倍放大后比18位da输出的一个字要小，大概在2倍左右。所以就可以看出da输出是以12位da为基础。也就是在得到设定电压以后先计算12位da所能达到的最接近设定电压的值，差的部分由8位da来补，就是这个过程。

只看该作者 · 2007-8-31 10:39

只看该作者 · 2007-8-31 15:24

谢谢gjg191大虾指点，你的思路我理解了，这个想法很实用。看来你在这方面很有经验。我再请教一下：因为电子器件的离散性，参考电压基准有5%的偏差（但稳定性及温度系数很好），另处外围电阻的精度不是太高（1%），所以在批量生产中12位DAC的输出值要一边调整，一边读ADC值两相比较，多次调整DAC值以找出最接近设定电压的值,之后差的部分由再8位DAC来补,再多次调整后到达动态平衡（DAC控制的信号源输出的ADC值等于设定值，若输出有变，则再次自动调整以达到平衡）。

问题是：如果是5V的参考电压（我的是5.8到6.2），那么12位DAC一个字运放输出为5V/4095 =0.001221V，8位DAC的一个字运放输出为5V*2.7/5100/255 = 0.00001038V，而8位DAC最大输出为5V*2.7/5100 = 0.002647V，如果8位DAC在满度时再加1，高12位DAC低8位DAC的控制字如何衔接？多谢:)

只看该作者 · 2007-8-31 15:52

这么说吧，如果想要得到4.000000v电压而12位da可以调节到4.000500或是3.999600，这种情况下你就得让12位da输出4.0005，因为根据电路输出电压是12位输出为+8位的为-所以不能取3.9996，也就是在判断的时候必须取12位da大于设定电压，这样才能调节。如果说8位da已经满刻度输出了还不能满足要求那么就要降低 12位一个字电压再去比较（前提是12位电压输出要大于设定电压）。在这里12位da输出电压是不能低于设定电压的否则得不到想要得结果。

只看该作者 · 2007-8-31 16:15

你可能看错了图中公式上的负号，这是一个反相的加法器，不论12DAC还是8位DAC经过加法器之后都是负值，所以在高位12位DAC输出（此时低位8位DAC输出为0x00）应比最合适DAC值偏小，才能再加上低8位的DAC值。

如果是5V的参考电压，那么12位DAC一个字运放输出为5V/4095 =0.001221V，8位DAC的一个字运放输出为5V*2.7/5100/255 = 0.00001038V，也就是说高12位DAC的一个字输出约为低8位DAC的118(0.001221V/0.00001038V)个字，也就是说在低8位DAC的118个字输出，仅相当于高12位DAC的1个字输出的，那么是否低8位始终不用118个字以上的输出呢？再就是在降低DAC输出时，是否从高12位DAC借1等于低8位的118呢？

只看该作者 · 2007-8-31 16:23

不好意思是我看错了 ,低8位不用考虑118字以上,如果12位da输出以定，在调节8位da如果大于118字时给12位da加一个字的话就涉及到精度问题也就是误差（因为12位da动一个字电压变化大很多），我觉得在8位da没达到满刻度时不用动12位da。

只看该作者 · 2007-8-31 16:46

我用的高12位DAC误差为0.5LSB，误差相当于低8位DAC的59个字了,你说“我觉得在8位da没达到满刻度时不用动12位da”，那么你的意思是否是“在低8位达到满度时将高12位加2个字（255 / 118）,并将低8位的DAC置19（255 % 118)？在低8位为0x00时一次从高借两个字，填入低8位DAC为236（118*2）？

只看该作者 · 2007-8-31 16:58

你都可以试一试，因为误差的影响还是很大的。实践才能得出结论阿，只要大的方向不错就行

只看该作者 · 2007-8-31 17:02

好的，我试试，多谢你了，哈哈，我也要下班了，明天修改程序，之后再与你讨论了，谢谢了！！！

只看该作者 · 2007-8-31 17:06

明天休息拉呵呵，俺在家与你讨论

只看该作者 · 2007-9-7 10:58

可能是有ADC能时时反馈的原因，我程序中不论是“在低8位达到满度时将高12位加2个字（255 / 118）,并将低8位的DAC置19（255 % 118)”，还是“低8位最高只117,在到118时，将高12位DAC加1，并将低8位DAC清0”，效果一样，5位半时基本不跳字。
谢谢gjg191的热心帮忙，问题已圆满解决。谢谢！！！