Neden DAC IC'lerine ihtiyacımız var?

Lütfen aşağıdaki şemaya bakın. Bu, herhangi bir standartla iyi çalışan çok basit bir dirençli toplayıcıdır! (TTL, CMOS, ...) veya içine beslenen herhangi bir keyfi voltaj. Öte yandan içinde aktif bir bileşen olmadığından, son derece hızlıdır. Sadece birkaç dirençten yapılmıştır, bu yüzden çok ucuzdur. Öte yandan, giriş bitlerinin sayısı için herhangi bir sınırlama yoktur (kolayca 32, 64 veya yüz bite kadar genişletilebilir).

Öyleyse, neden DAC IC'lere ihtiyacımız var? 32 bit yüksek frekanslı bir DAC arıyorum. Bu tür cihazlar kolayca bulunmaz ve bulunursa oldukça pahalıdırlar. Demek istediğim, bu tür cihazları bulmak için ödemem gereken avantaj nedir? Sanırım satın almaya değer bazı avantajlar olmalı. Düşünebileceğim tek şey, onların doğal amplifikasyonu (örneğin TTL -> 10V ya da öylesine), ancak bu hedefe her türlü amplifikasyonla kolayca ulaşılabilir.

Tam olarak sahip olduğunuz şey, alanda sıklıkla kullanılan dijital-analog dönüştürücü topolojilerinden biri olan R-2R DAC olarak bilinen şeydir. Kendi sorunuzu cevapladınız: Bu DAC topolojisine sahip olduğumuzda neden DAC'lere ihtiyacımız var? Çünkü bu bir DAC!

R-2R DAC'ler sadece kendileri için genel amaçlı bir dijital-analog dönüştürücü olarak mükemmel değildir. Bir R-2R DAC'ın çıkış empedansı çok yüksektir, bu da bant genişliğinin hızla çok sınırlı olacağı anlamına gelir. Çıktıdaki birkaç onlarca pikofarad kapasitansı bile etkin bant genişliğini azaltacak ve MHz bölgesine yerleşme süresini artıracaktır. Ve eğer çıkışı bir opamp takipçisi ile tamponluyorsanız, bu eşit derecede doğrudur - iyi kesilmiş opamps pF giriş kapasitelerine girmez ve R-2R merdiven dirençlerini azaltmak güç tüketimini kabul edilemeyecek kadar yüksek olan noktaya hızla arttırır. . Beni yanlış anlamayın, piyasada süper yüksek bant genişliği R-2R DAC'ler var, ancak bunlar bazı kapsamlarda keyfi dalga formu jeneratörlerinde bulduğunuz çip çeşitleri ve üstlerinde biraz soğutucu ve fan var .

Diğer DAC topolojileri ile yapabileceğiniz başka dengesizlikler de vardır. Örneğin, delta-sigma DAC'lerde hassas bir tampon çıkış opampı bulunmaz ve bu nedenle çok yüksek bit derinliklerine (24-32 bit) uzatılabilir, burada R-2R - çıktı tamponlama kriteri nedeniyle - nadiren 12 biti aşar . Ardışık yaklaşım, çıkışta doğal olarak son derece düşük empedansla sürülebilen bir örnekleme ve tutma özelliğine sahip başka bir topolojidir (bunun tersine SAR ADC'lerin çok yüksek giriş empedansına sahip olmasının aynı nedeni).

Orada sahip olduğunuz bir R2R direnç merdiveni denir. Satın alabileceğiniz IC'ler de dahili olarak böyle bir ağa sahiptir, ancak entegre olduğundan, doğruluğunu garanti etmek çok daha kolaydır. Tam direnç değerlerine sahip olmanın neden bu kadar önemli olduğuna ilişkin Wikipedia girişine bakın . Ayrı bir donanıma sahip entegre devrelerin doğruluğunu elde etmenin neredeyse imkansız olduğunu söyleyebilirim.

Ayrıca birçok DAC'nin seri arayüzleri vardır, bu nedenle bunları kullanmak için MCU'nuzdan çok sayıda pime ihtiyacınız yoktur.

• Boyut ve çözünürlük bitleri (mimariye bağlıdır)
• Güç tüketimi (pasif, mimariye de bağlıdır)
• Yük efektleri (giriş / çıkış empedansları)
• Niceleme adımları, bağlı cihazlara bağlı olarak değişir (yük efektlerine bakın)
• Hassas
• doğruluk
• gürültü, ses
• Bağlı bantlara bağlı bant genişliği (bkz. Yük efektleri)
• Çok fazla kritik bileşen ...