Kysymys:
Miksi meidän pitäisi tarvita DAC IC: itä?
Aug
2013-11-04 16:33:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Katso alla olevaa kaaviota. Tämä on hyvin yksinkertainen resistiivinen summain, joka toimii hyvin minkä tahansa standardin kanssa! (TTL, CMOS, ...) tai mikä tahansa siihen syötetty mielivaltainen jännite. Toisaalta, koska siinä ei ole aktiivista komponenttia, se on erittäin nopea. Se on valmistettu vain muutamasta vastuksesta, joten se on erittäin halpa. Toisaalta tulobittien lukumäärälle ei ole rajoituksia (se voidaan helposti laajentaa 32, 64 tai satoihin bitteihin).

Joten, miksi meidän pitäisi tarvita DAC-IC: itä? Etsin 32-bittistä korkeataajuista DAC: ta. Tällaisia ​​laitteita ei löydy helposti, ja myös jos ne löytyvät, ne ovat melko kalliita. Tarkoitan, mikä on etu, josta minun pitäisi maksaa löytääksesi tällaisia ​​laitteita? Mielestäni on oltava jokin etu, että ne kannattaa ostaa. Ainoa asia, jonka voin ajatella, on heidän luontainen vahvistuksensa (esimerkiksi TTL -> 10 V tai niin), mutta tämä tavoite on yksinkertaisesti saavutettavissa kaikilla vahvistuksilla.

enter image description here

* "... bittien lukumäärälle ei ole rajoituksia". * Väärä. Tee virheanalyysit. Ajattele sitä. Kuinka tarkkojen näiden vastusten on oltava tukemaan hypoteettista 32-bittistä lukua? 1% vastukset eivät ole edes hyvät 7 bitille.
Kolme vastused:
user36129
2013-11-04 16:46:47 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Sinulla on juuri se, mikä alalla tunnetaan nimellä R-2R DAC, yksi monista erilaisista usein käytetyistä digitaalinen-analoginen muunnin topologioista. Olet vastannut omaan kysymykseesi: miksi tarvitsemme DAC: ita, kun meillä on tämä DAC-topologia? Koska se on DAC!

R-2R DAC: t eivät yksinään ole kovin yleiskäyttöisiä digitaalimuuntimia. R-2R DAC: n lähtöimpedanssi on erittäin korkea, mikä tarkoittaa, että kaistanleveys on nopeasti hyvin rajoitettu. Jopa muutama kymmenen picofaradin kapasitanssi lähdössä vähentää tehollista kaistanleveyttä ja lisää laskeutumisaikaa MHz-alueelle. Ja tämä on yhtä totta, jos puskuroit lähdön opamp-seuraajan kanssa - hyvin leikatut opampit eivät tule sub-pF-tulokapasitansseihin, ja R-2R-tikkaiden vastusten pienentäminen kasvattaa nopeasti virrankulutusta siihen pisteeseen, jossa se on kohtuuttoman korkea . Älä ymmärrä väärin, että markkinoilla on erittäin suuren kaistanleveyden R-2R-DAC: ita, mutta nämä ovat sellaisia ​​pelimerkkejä, jotka löydät mielivaltaisista aaltomuotogeneraattoreista joillakin laajuuksilla, ja niiden päällä on vähän jäähdytyselementti ja tuuletin. .

On muita kompromisseja, joita voit tehdä muilla DAC-topologioilla. Esimerkiksi delta-sigma-DAC: issa ei ole tarkkaa puskurilähtöä, joten ne voidaan laajentaa erittäin suuriin bittisyvyyteen (24-32 bittiä), missä R-2R - lähdön puskurointikriteerin takia - ylittää harvoin 12-bittisen . Peräkkäinen likiarviointi on toinen käytetty topologia, jolla on luonnostaan ​​otos-ja-pidä -lähtö, jota voidaan ohjata erittäin pienellä impedanssilla (sama syy, miksi SAR-ADC: n päinvastoin voi olla erittäin korkea tuloimpedanssi).

R-2R: n suuri ongelma on, että muutaman bitin ylittämiseksi vastukset on sovitettava tarkemmin kuin käytettävissä olevat vastukset, ja ajo-digitaalisilla signaaleilla on myös oltava erittäin tarkasti sovitetut ominaisuudet. Molemmat tekevät R-2R: stä erillisillä komponenteilla epäkäytännöllisen yli sanotaan 8 bittiä.
Kiitos erittäin hyvästä keskustelusta! En ole koskaan ajatellut R-2R-suunnittelun harhaista kapasitanssia. Joten mitä minun pitäisi tehdä 32-bittisille 200 MHz: n tiedoilleni? En löydä sopivaa DAC: ta markkinoilta.
@WoutervanOoijen:, R2R-tikkaat ovat itse asiassa erittäin hyviä tuottamaan signaaleja, joissa on paljon bittejä ilman vastuksen sovittamista. Jopa maailman pahimmilla vastuksilla koodi on aina periaatteessa yksitoikkoinen (bittiä kohti). Saat paljon ja paljon tarkkuutta, mutta edellä mainittujen yhteensopivuusongelmien takia saat kauhean tarkkuuden ja tarkkuuden. Siksi R2R-muunnoksessa on 16/24-bittisiä ääni-DAC-levyjä (myös niiden erinomaisen hiljaisen ominaisuuden vuoksi), mutta kukaan järkevällä mielellä ei käyttäisi sitä tarkkuuden DAC: na.
@Aug. Mitä yrität saavuttaa taajuudella 200 MHz? Tietäminen voi auttaa meitä saamaan sinut hyvään vastaukseen
@ScottSeidman Olen suunnitellut FPGA-pohjaisen signaaligeneraattorin. Lähtö on jopa 70 MHz ja FPGA (Xilinx, Spartan3) toimii 200 MHz: llä. Se lähettää digitaalista signaalia hakutaulusta ja 32-bittisessä tarkkuudessa tarvitsen 32-bittisen DAC: n.
Luovuta 32 bittiä, koska se vastaa 192 dB: n dynaamista analogista aluetta, ja löydät runsaasti "kantataajuisia" DAC-tiedostoja: http://www.analog.com/en/digital-to-analog-converters/high-speed-da -muuntimet / ad9747 / products / product.html
Ei ole totta **, että R-2R DAC: t ovat "luonnostaan ​​yksitoikkoisia" vastuksen sovittamisesta riippumatta. On triviaalia rakentaa vastaesimerkki. Myös ulostuloherkkyys on tarkalleen R.
32-bittinen resoluutio vastaa noin 250 pV: n tarkkuutta 1 V: n maksimiamplitudilla. Se on picovolt, 10 ^ -12.
@user36129 Entä jos käytän pieniä vastuksia (esimerkiksi R = 10Ω, olettaen, että 10-bittiset digitaaliset tulot ovat 3.3v: ssä ja voivat lähettää tarvittavat 330mA)? Nyt lähtöimpedanssi olisi pieni ja 1 pF: n hajakapasitanssilla sen pitäisi mennä hyvin 1,5 GHz: n taajuudelle.
Oletus, että voit kytkeä 330 mA: n ohjaimen päälle ja pois päältä 1,5 GHz: llä, haastan - tarvitset siellä huomattavan MOSFETin - ja samalla ulostulokapasiteetti on 1 pF. Huomaan myös, että olet hyväksynyt, että porttipylväs siirtyy 10 bittiin 32: n sijaan, jolloin DAC: ista tulee runsaasti.
http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/44-04/ad5791.pdf Analogisen sovelluksen huomautus vaikeuksista saavuttaa 20 mielekästä bittiä, vain 1 MHz. Kyllä, se on R-2R-tikapuu - sirulla huolellisella tehdasprosessin ohjauksella ja leikkauksella.
@pjc50 Kyllä! jippinä ja sanoit, että oli hyvin optimistinen oletus käyttää 32-bittistä! Katsoin AD9850-tietolomaketta ja näin, että he käyttävät myös 10-bittistä DAC: tä. Mielestäni minun pitäisi tarkistaa 10-bittiseksi. Mutta useimmat DAC: t tällä taajuudella ovat sarja-DAC: ita ja suunnitteluni on tehty rinnakkain.
Geier
2013-11-04 16:44:43 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Mitä sinulla on, sitä kutsutaan R2R-vastustikkaiksi. Voit myös ostaa IC: llä tällaisen verkon sisäisesti, mutta koska se on integroitu, on paljon helpompaa taata tarkkuus. Katso Wikipedia-merkinnästä, miksi on niin tärkeää saada tarkat vastusarvot. Sanon, että integroitujen piirien tarkkuuden saavuttaminen erillisillä laitteilla on melkein mahdotonta.

Myös monilla DAC: illa on sarjaliitännät, joten niiden käyttämiseen ei tarvita niin monta nastaa MCU: lta.

jsrmalvarez
2013-11-04 16:47:10 UTC
view on stackexchange narkive permalink
  • Kvantisointivaiheiden taso riippuen liitetyistä laitteista (katso kuormituksen vaikutukset)
  • Tarkkuus
  • Tarkkuus
  • Melu
  • Kaistanleveys riippuu liitetyistä laitteista (katso kuormitustehosteet)
  • Liian monta kriittistä komponenttia ...
    • Tämä olisi parempi, jos edeltää jotain, joka vastaa kysymykseen. (ts. mikä tämä luettelo on? Syyt DAC: iden saamiseen? Syyt R2R-verkot eivät ole ihanteellisia kaikissa tilanteissa?)


    ⓘ
    Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
    Loading...