本帖最后由 kk5290122 于 2014-5-15 22:02 编辑
数模转换器(DAC)的静态绝对精度可以用三种基本类型的误差来描述：偏移，增益误差和非线性。在这三种误差中线性误差的处理是最具挑战性的，因为在许多应用中，用户可以排除偏移和增益误差，或在系统设计中创建端点自动校准功能对它们进行补偿。然而，线性误差要求更为复杂的校正措施。 DAC(图1)将数字输入代码转换为成比例的模拟输出信号，这种信号可能是电流，也可能是电压。DAC分辨率指的是DAC能够产生的不同输出电平的数量。例如，具有8位分辨率的DAC能够在输出端产生28 (256)个不同的输出电平。理想情况下，每个数字代码提供相等的模拟步距。然而，由于实际器件存在非线性，这种理想情况不可能实现。 ![]()
图1：8位DAC符号与作用。
DAC的线性度 在讨论如何改进DAC的积分非线性(INL)之前，我们先回顾一下如何确定DAC的线性度，如图2所示。对于DAC来说，我们主要关注两种线性度指标：差分非线性(DNL)和积分非线性(INL)。 ![]()
图2：DAC线性误差——DNL和INL。
DNL指的是相邻输入代码之间的实际模拟输出步距与理想步距之间的最大偏离(Δ)。INL指的是在传输函数任何点的实际输出电平与理想电平之间的最大偏离。理想情况是从实际零点到DAC满刻度点画出的一条直线。 一般采用传统的端点校准技术来消除DAC中的增益误差。然而，增益误差在DAC的整个满刻度范围内通常不是线性的，因为硅元件存在各种系统性的非线性因素。这些系统性图案可能造成单向梯度，进而导致不良的INL性能。 造成系统性图案的主要非线性因素有：边缘效应，例如扩散长度(LOD)；掺杂梯度；导致裸片上出现阈值偏移的氧化物厚度梯度；热梯度；电源线上的压降。 因此，端点校准技术不足以完全消除增益误差，从而可能导致不良的INL性能。要求绝对输出精度的应用可能要求非常小的INL。
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