Se on mahdollista, mutta se ei toimi hyvin.

Ensinnäkin on ongelma yhdistää nämä kaksi lähtöä siten, että toinen skaalataan tarkalleen 1/256 toisesta. (Olipa vaimennus yksi 1/256, vahvistetaan toinen 256: lla tai jokin muu järjestely, esimerkiksi * 16 ja / 16, ei ole väliä).

Suuri ongelma on kuitenkin se, että 8 -bittinen DAC on todennäköisesti tarkka jonkin verran kuin 8 bittiä: sillä voi olla "DNL" -määritys 1/4 LSB ja "INL" -määritys 1 / 2LSB. Nämä ovat epälineaarisuuserot "Differential" ja "Integral" ja mittaavat kuinka suuri kukin vierekkäisten koodien välinen vaihe on. (DNL tarjoaa takuun kahden vierekkäisen koodin välillä, INL minkä tahansa kahden koodin välillä DAC: n kaikilla alueilla).

Ihannetapauksessa kukin vaihe olisi tarkalleen 1/256 koko asteikon arvosta; mutta 1 / 4LSB DNL -määritys osoittaa, että vierekkäiset vaiheet voivat poiketa ihanteellisesta 25% - tämä on normaalisti hyväksyttävää käyttäytymistä DAC: ssa.

Ongelmana on, että MSB DAC: n 0,25 LSB-virhe aiheuttaa 64 LSB-virhe (1/4 koko alueesta) LSB DAC -laitteessasi!

Toisin sanoen, 16-bittisellä DAC-laitteellasi on lineaarisuus ja vääristymä 10-bittisessä DAC: ssä, joka useimmille 16 bittiä DAC, ei voida hyväksyä.

Jos löydät nyt 8-bittisen DAC: n, joka takaa 16-bittisen tarkkuuden (INL ja DNL ovat parempia kuin 1/256 LSB), jatka sitten: mutta niiden valmistaminen ei ole taloudellista, joten ainoa tapa saada se on aloittaa 16-bittisellä DAC: lla!

Toinen vastaus ehdottaa "ohjelmistokorjausta" ... kartoittamaan tarkat virheet MSB DAC: ssä ja kompensoimaan ne lisäämällä käänteinen virhe LSB DAC: jotain, mitä ääniinsinöörit miettivät pitkään päivinä, jolloin 16-bittiset DAC: t olivat kalliita ...

Lyhyesti sanottuna se voidaan saada toimimaan jossain määrin, mutta jos 8-bittinen DAC ajautuu lämpötilan tai iän mukaan (sitä ei todennäköisesti ole suunniteltu erittäin vakaana), kompensointi ei ole enää tarpeeksi tarkka, jotta se olisi monimutkaisuuden ja kustannusten arvoinen.

8-bittinen DAC voi tuottaa \ $ 2 ^ 8 = 256 \ $ erilaisia ​​arvoja.

16-bittinen DAC voi tuottaa \ $ 2 ^ {16} = 65536 \ $ erilaisia ​​arvoja.

Huomaa kuinka tämä lisääntyy, se ei ole lisäys (kuten tapahtuisi, kun summataan kahden 8-bittisen DAC: n lähdöt).

Jos ottaisin kaksi 8-bittistä DAC: ta ja summattaisin niiden tuotokset, ovatko mahdolliset arvot?

Vastaus: 0, 1, 2, ..., 256, 257, 258, .... 511, 512 ja siinä kaikki!

A 16 bitti DAC voi tehdä 0,1,2 ..., 65535, 65536, se on paljon enemmän!

Teoreettisesti on mahdollista, mutta sitten sinun on kerrottava yksi 8-bittisistä DAC: ista tarkalleen 256 ja liitä LSB-bitit 1x DAC: iin ja MSB-bitit 256x DAC: iin. Mutta älä ihmettele, jos tarkkuus ja lineaarisuus kärsivät!

Tekniikka on käyttökelpoinen, jos "sisäisen" DAC: n koko asteikon jännite on suurempi kuin ulomman DAC: n askelkoko ja jolla on keino mitata tarkasti (vaikkakaan ei välttämättä nopeasti) eri lähtöjen tuottamat lähtöjännitteet koodit ja soveltuvien lineaarisuussäätöjen soveltaminen ohjelmistoihin. Jos sisäisen DAC: n täysimittainen jännite saattaa olla pienempi kuin pahimman tapauksen askelkoko ulomman DAC: n kahden jännitteen välillä (pitäen mielessä, että vaiheet ovat harvoin täysin tasaisia), voi olla jännitteitä, joita ei voida saavuttaa millään sisäisen ja ulkoisen DAC-arvojen yhdistelmä. Jos kuitenkin varmistetaan, että alueet ovat päällekkäisiä, ohjelmiston lineaarisuuden korjaus voi antaa hyviä tuloksia.

BTW, vanha Cypress PSOC -piirisuunnittelu (en tiedä uudemmista), jäljittelee yhdeksänbittinen DAC käyttäen kahta kuusibittistä DAC: ää, jotka on skaalattu toisiinsa nähden. Se ei käytä ohjelmiston lineaarisuuden korjausta, mutta se yrittää lisätä vain kolme bittiä tarkkuutta kuusibittiseen DAC: iin. Yritä lisätä yli 3-4 bittiä tarkkuutta mihin tahansa DAC: iin ilman ohjelmistokompensointia, ei todennäköisesti toimi kovin hyvin.

21 vuotta sitten, kun olin huono opiskelija (ja minulla oli varaa vain 8-bittisiin DAC: iin), käytin tätä tekniikkaa yhdistämällä kaksi 8-bittistä DAC: ta korkeamman bittiseksi DAC: ksi tietäen, että en saisi 16 bittiä tarkkuus integraalisen epälineaarisuuden (INL) ja differentiaalisen epälineaarisuuden (DNL) vuoksi. Merkittävimmän tavun DAC: n DNL on tappaja tässä tapauksessa; jos sinulla on INL, lähtö on vääristynyt, mutta silti tasainen. DNL sanelee koon DAC-vaiheesta toiseen, ja jos se vaihtelee tarpeeksi, näet epäjatkuvuuksia tai käänteisiä ylittäessäsi 8-bittisiä rajoja: esimerkiksi 0x07ff <-> 0x0800, kun MSB DAC muuttuu 0x07 <-> 0x08, se ei ehkä muutu LSB DAC: n ihanteellisilla 256 lukumäärällä, vaan 384 tai 128 laskennalla (± 1/2 omasta vähiten merkitsevästä bitistä). Hyvällä DAC: lla on vain 1/2 LSB DNL, ​​keskinkertaisella DAC: lla on huonompi DNL, ​​vaikka se on vaikeampaa, sitä suurempi resoluutio on, joten 1/2 LSB DNL: n löytämisen 8-bittisestä DAC: sta pitäisi olla melko helppoa, mutta ei 16-bittisessä DAC: ssa.

En muista, mikä tehollinen resoluutio oli minun tapauksessani, ehkä 12 tai 13 bittiä, ja minun piti virittää toisen vaiheen vahvistus manuaalisesti potentiometrillä.

Olen nähnyt tämän käytännössä HPLC-UV-detektorilla dynaamisen alueen lisäämiseksi. Yksi DAC: ista kompensoidaan tarvittavalla määrällä. Sano ensimmäinen DAC-kahva 0-10 V ja toinen kahva 10-20 volttia.

Se on mahdollista ja se on tehty aiemmin.Katso tämä erinomainen toteutus osoitteessa EDN.com http://www.edn.com/design/analog/4329365/Combine-two-8-bit-outputs-to-make-one-16-bit-DAC

Minulla on erilainen otos siitä ... Käytä vain yhtä 8-bittistä DAC: tä. Mainitsit, että sen on toimittava vain muutamassa 10 s: ssä Hz, joten voit käyttää vain yhtä DAC: ää (joka voi todennäköisesti toimia jopa 100 kHz: n taajuudella) ) ja käytä sitä modulaattorina. Perusajatuksena on tuottaa 256 sykliä MSB-arvosta plus yhden bittinen ylivuoto / kantolippu 8-bittisestä akusta, johon LSB lisätään joka sykli. Saat vain 254 suurimmaksi MSB: ksi LSB: n ylimääräisen 'moduloivan bitin' takia, mutta tämä ei vähennä aluetta paljon.

Esimerkki: Jos suoritat jakson 30 kHz: llä, 256 jaksoa toistuvat 117 Hz: n taajuudella, joten voit laittaa 50 Hz: n alipäästösuodattimen lähtöön melko tasaiselle ja tarkalle signaalille, joka voi toimia vaaditulla nopeudella.

Tämän menetelmän tarkkuus riippuu melko paljon bittivaiheiden koosta, mutta enempää kuin mikään muu menetelmä, olen käyttänyt sitä vertailujännitteen tuottamiseen aiemmin, ja se toimii yllättävän hyvin.