為什么數(shù)模轉(zhuǎn)換器需要緩沖？
發(fā)布日期:2023-05-24
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問：DAC 的輸出緩沖與無緩沖
數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 的模擬輸出可以是電壓輸出，也可以是電流輸出。輸出阻抗是任何輸出類型的重要參數(shù)之一。對于電壓模式輸出，一般會應(yīng)用二進制加權(quán)電阻網(wǎng)絡(luò)進行數(shù)模轉(zhuǎn)換。
圖1.電壓模式二進制加權(quán)電阻DAC轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)
如果沒有緩沖，輸出通常為高阻抗，這會導致對任何負載出現(xiàn)輸出電壓誤差，這時可以通過添加“緩沖器”（運算放大器）來降低阻抗。
圖2. DAC輸出緩沖
電流輸出DAC具有代碼相關(guān)的輸出阻抗，因此其輸出必須在負載之前驅(qū)動虛擬接地運算放大器，以保持輸出線性度。以亞德諾半導體（Analog Devices）的AD5545 為例
電流輸出IOUT連接到運算放大器反相輸入，因此運算放大器充當I-V轉(zhuǎn)換器。
這樣一來，VOUT僅會參考VREF值，因而提高了DAC的輸出穩(wěn)定性。
圖3.電流模式二進制加權(quán)電阻DAC轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)
鑒于“緩沖放大器”的必要性，廠商推出了緩沖內(nèi)置產(chǎn)品，從而降低了零件數(shù)量和成本。“緩沖”DAC表示輸出經(jīng)過了緩沖（規(guī)格書上會予以注明），因此輸出阻抗會很低。如果DAC未經(jīng)過緩沖，則規(guī)格書中的相關(guān)參數(shù)將指定為“未加載”。
此外，廠商還向市場提供“無緩沖DAC”。這樣做的好處是，設(shè)計者可以選擇適合其應(yīng)用的放大器，例如更高的電流驅(qū)動、更大的電源范圍或更多的帶寬、放大器等，因而提高了設(shè)計的自由度。
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