现代DAC和DAC缓冲器有助于提升系统性能、简化设计
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第三章 ADC和DAC
3.2 模数转换器(ADC) 参数及其电路形式 模数转换器(Analog-to-Digital Converter)简称 ADC，它是一种将模拟信 号转换成相应的数字信号的装置或器件。模拟信号是指那些在时间上和数值上都 是连续变化的信号。自然界中各种物理量，如声、光、力、热等，在时间上和量 的大小上也都是连续变化的。这些物理量经过传感器可以被变换成电信号，以便 用电子技术手段来处理。而大多数传感器变换得到的电压、电流信号仍然是连续 的。显然，这种连续变化的电压、电流信号属于模拟信号。模拟信号需要用模拟 仪表指示，用模拟电路进行信号加工、用模拟计算机进行处理。而模拟系统对外 界电磁干扰、环境温度的变化、电子元器件的参数变化都是比较敏感的，因此一 个高质量的模拟系统是非常昂贵的。 高速 ADC 的速度已达 1000MHz，高精度 ADC 的分辨率已达 24 位；高速 DAC 的速度也高达 500MHz，高精度 DAC 的分辨率己达 18 位。这样的指标已可以满足 绝大多数电子设备对器件的要求，包括某些特殊应用场合的要求。 模数转换过程 任何ADC都包括三个基本功能： 采样、量化和编码。采样过程将模拟信号在 时间上离散化，使之成为抽样信号；量化将抽样信号的幅度离散化使之成为数字 信号；编码则将数字信号最终表示成数字系统所能接受的的形式。如何实现这三 个功能就决定了ADC的形式和性能。同 采样频率应最少大于输入信号中最高频谱分量的两倍。下图是采样过程：
5. 芯片实例：LF398
droop[dru:p] v.低垂, 凋萎, 萎靡 implant v.灌输
(参见画图)
6.用 LF398 构成的峰值电压采样保持电路 峰值电压采样保持电路如下图所示。峰值电压采样保持电路由一片采样保持
器芯片 LF398 和一块电压比较器 LM311 构成。LF398 的输出电压和输入电压通过 LM311 进行比较，当 Vi>Vo 时，LM311 输出高电平，送到 LF398 的逻辑控制端 8 脚，使 LF398 处于采样状态；当 Vi 达到峰值而下降时，Vi<Vo，电压比较器 LM311 输出低电平，LF398 的逻辑控制端置低电平，使 LF398 处于保持状态。由于 LM311 采用集电极开路输出，故需接上拉电阻。放电脉冲控制输入 Vk 控制电容的放电。 Vk=“1”时，二极管 1N4148 和三极管 9013 导通，电容放电，为下次跟踪做好准 备；Vk=“0” 二极管和三极管截止，电路输出一直跟踪输入峰值的变化。
dac规则
DAC（数字模拟转换器）的规则涉及到数字信号和模拟信号之间的转换。
在DAC中，数字信号被转换为模拟信号输出。
以下是一些DAC规则：
1.分辨率：DAC的分辨率是指其能够表示的最大二进制位数。
分辨率越高，DAC
能够表示的数字信号范围越大，输出模拟信号的精度也越高。
2.线性度：DAC的线性度是指其模拟输出与数字输入之间的线性关系。
理想情况
下，模拟输出应该是数字输入的线性函数。
然而，实际DAC可能存在非线性误差，这会影响输出信号的精度。
3.建立时间：DAC的建立时间是指数字输入从无到有或从有到无变化时，模拟输
出达到稳定状态所需的时间。
建立时间越短，DAC的响应速度越快。
4.噪声和失真：DAC输出的模拟信号可能会包含噪声和失真成分，这会影响信号
的质量。
噪声和失真可能是由于DAC内部电路的不完美、非线性等因素引起的。
5.电源和参考电压：DAC需要稳定的电源和参考电压才能正常工作。
电源和参考
电压的不稳定会影响DAC的输出信号精度。
在选择和使用DAC时，需要根据具体的应用需求和性能要求来考虑以上规则。
同时，还需要注意DAC的其他参数，如输出范围、工作频率等，以确保DAC能够满足系统的要求。
dac幅度调节电路
dac幅度调节电路
DAC（数字模拟转换器）幅度调节电路是一种常见的电路，用于调节模拟信号的幅度。
它可以将数字信号转换为相应的模拟信号，并通过对电压或电流进行调节，实现对信号幅度的精确控制。
在DAC幅度调节电路中，最常用的电路是运放反相放大器。
它由一个运放和几个电阻组成，可以将输入信号放大并反向输出。
通过调节反馈电阻的大小，可以改变放大倍数，从而实现对信号幅度的调节。
除了运放反相放大器，还可以使用其他电路来实现DAC幅度调节，比如运放非反相放大器、运放突变电容电路等。
这些电路都有各自的特点和应用场景，可以根据实际需求选择合适的电路。
在实际应用中，DAC幅度调节电路广泛用于音频设备、通信设备、仪器仪表等领域。
例如，在音频设备中，可以使用DAC幅度调节电路来控制音量大小，实现音频信号的放大和衰减。
在通信设备中，可以使用DAC幅度调节电路来控制信号的幅度，实现信号的调制和解调。
DAC幅度调节电路是一种重要的电路，可以实现对模拟信号幅度的精确调节。
它在各种电子设备中都有广泛的应用，为实现高质量的信号处理提供了有效的手段。
通过合理选择电路和调节参数，可以达到预期的信号处理效果，提升设备性能和用户体验。
12位缓冲乘法dac
12位缓冲乘法dac12位缓冲乘法DAC随着科技的不断进步，数据转换技术也在不断发展。
在数字信号处理和通信系统中，数字到模拟转换器（DAC）起着至关重要的作用。
而12位缓冲乘法DAC则是一种常见的DAC类型，本文将对其进行详细介绍。
一、什么是12位缓冲乘法DAC？12位缓冲乘法DAC是一种数字到模拟转换器，用于将数字信号转换为模拟信号。
它的名称中的“12位”表示它的分辨率为12位，即可以将数字信号转换为4096个不同的模拟输出值。
而“缓冲乘法”表示该DAC使用了缓冲器和乘法器的结构。
二、12位缓冲乘法DAC的工作原理12位缓冲乘法DAC的工作原理可以简单概括为以下几个步骤：1. 输入数字信号：将待转换的数字信号输入到DAC中。
2. 数字信号缓冲：输入的数字信号首先会经过一个缓冲器，用于提供稳定的驱动电流。
3. 数字信号乘法：经过缓冲的数字信号会与一个可调增益系数相乘。
这个增益系数可以通过外部控制电压来调节。
4. 数字信号转模拟信号：乘法之后的信号通过一个R-2R网络进行加权求和，得到最终的模拟输出。
5. 模拟输出：最终的模拟输出通过一个输出缓冲器进行放大，以提供足够的输出功率。
三、12位缓冲乘法DAC的优势和应用领域12位缓冲乘法DAC相比其他类型的DAC具有以下优势：1. 高分辨率：12位的分辨率可以提供更精确的模拟输出。
2. 灵活调节增益：通过调节增益系数，可以灵活地改变输出信号的幅度。
3. 快速响应：由于采用了缓冲器和乘法器的结构，12位缓冲乘法DAC可以实现快速的输出响应。
12位缓冲乘法DAC广泛应用于以下领域：1. 音频处理：12位缓冲乘法DAC可以将数字音频信号转换为模拟音频信号，用于音频处理设备中。
2. 通信系统：在通信系统中，12位缓冲乘法DAC可以将数字信号转换为模拟信号，用于无线电频率合成器、基带信号生成器等设备中。
3. 仪器仪表：在仪器仪表中，12位缓冲乘法DAC可以用于数字测量、模拟输出等功能。
dac 的工作原理 -回复
dac 的工作原理-回复DAC（数字模拟转换器）是一种电子设备，用于将数字信号转换为模拟信号。
它在现代电子系统中发挥着重要作用，常用于音频和视频设备、通信系统以及工业自动化等领域。
数字信号是由二进制代码表示的离散值，而模拟信号是连续的物理量。
因此，DAC的工作原理是将离散的数字值转换为连续的模拟信号，使得数字系统能够与模拟世界进行交互和通信。
DAC的主要构成部分包括数字输入接口、数字信号处理单元、数字模拟转换器和模拟输出接口。
数字输入接口负责接收来自数字系统的二进制代码，通常使用并行或串行接口进行数据输入。
数字信号处理单元则对输入数据进行处理和调整，以满足特定的转换要求。
数字模拟转换器是DAC中最核心的部分，它将数字信号转换为等效的模拟信号。
常见的数字模拟转换器包括R-2R网络、串行进行类逼近转换器（Successive Approximation Converter，简称SAC）、Delta-Sigma转换器和片上数字模拟转换器（Integrated Circuit DAC，简称IC DAC）等。
R-2R网络是一种经典的数模转换电路，它由一系列的电阻组成。
其中，每个电阻可以被看作是一个权重，决定了其对最终输出的贡献。
数字信号中的每一位都与对应的电阻连接，通过开关控制电流的流向，进而调整输出电压。
通过一系列的开关操作，R-2R网络可以实现对数字信号的精确转换。
但是，这种转换器的精度受到电阻匹配误差和开关导通误差的影响。
SAC是一种逐次逼近的转换器，它通过不断比较与参考电压的大小，逐位逼近输入数字信号。
SAC包括一个比较器、一个数学逻辑器件和一串电阻网络。
数学逻辑器件根据比较结果产生一个位决策信号，进而调整电阻网络的参考电压值，以逐渐逼近输入信号。
通过多轮的比较和逼近，SAC可以达到较高的转换精度，但其转换速度较慢。
Delta-Sigma转换器是一种高精度的DAC，广泛应用于音频领域。
它通过频率和幅度调制的方式，将低精度的比特流转换为高分辨率的模拟信号。
常用单端到差分转换电路
常⽤单端到差分转换电路1、可采⽤AD8138来实现单端到差分的转换电路采⽤的是AD公司的AD8138，该放⼤器具有较宽的模拟带宽(320MHz，⼀3dB，增益1)，⽽且可以实现将单端输⼊变成差分输出的功能。
此项功能在现代⾼速模数变换电路中⾮常有⽤，因为⼏乎所有的⾼速A／D芯⽚都要求模拟信号为差分输⼊，虽然部分芯⽚的⼿册中提到对于单端输⼊信号也可使⽤，但这样⼀来会使A／D转换结果的⼆次谐波增⼤，降低信噪⽐(SNR)。
AD8138很好的解决了这个问题，⽤户可以很容易的将单端信号转换成差分输出⽽不必使⽤变压器，并且它的输⼊阻抗⾼达6MQ，可以直接与输⼊信号相连⽽省略隔离放⼤器，⼤⼤精简了电路结构。
相对于运算放⼤器，AD8138在差分信号处理⽅⾯取得了重⼤进步。
AD8138可以⽤作单端⾄差分放⼤器或差分⾄差分放⼤器。
它像运算放⼤器⼀样易于使⽤，并且⼤⼤简化了差分信号放⼤与驱动。
该器件采⽤ADI公司的专有XFCB双极性⼯艺制造，-3 dB带宽为320 MHz，提供差分信号，谐波失真在现有差分放⼤器中最低。
AD8138具有独特的内部反馈特性，可以提供输出增益和相位匹配平衡，从⽽抑制偶数阶谐波。
其典型应⽤电路接法如下图所⽰：2、采⽤AD8042实现⼀⽚AD8042（内部为两个运放）即可实现单端到差分电路的转换，其参数详见datasheet，具体接法见下图：⾼速 DAC，⽐如模拟器件(Analog Devices)公司的 AD9776/78/79 TxDAC 系列，能提供差分输出，但对于低端交流电应⽤或⾼精度电平设置应⽤，配备差分转换电路的单端电流输出 DAC 提供了⼀种新颖的⽅法来⽣成差分波形控制功能。
图 1 中的基本电路组合了电流输出 DAC（即 IC1，如 8 位AD5424 DAC）和⼀个单端⾄差分运算放⼤级IC2、IC3A、IC3B——来产⽣要求的输出。
对于双电源应⽤，可选择 DAC 的单极⼯作模式来达到 DAC 的最优性能。
dac的原理及应用
DAC的原理及应用1. 什么是DACDAC是数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter）的缩写，它是一种电子设备，用于将数字信号转换为模拟信号。
数字信号是离散的，它由一系列二进制数据表示，而模拟信号是连续的，它用电压或电流的变化表示。
DAC将数字信号转换为模拟信号的过程是通过将数字信号的离散值映射到模拟信号的连续值来完成的。
DAC是数字系统和模拟系统之间的桥梁，它在很多领域都有广泛应用，如音频处理、通信系统、仪器仪表等。
2. DAC的工作原理DAC的工作原理可以简单分为两个步骤：数字信号的采样和信号的重构。
2.1 数字信号的采样数字信号的采样是将连续的模拟信号按照一定的时间间隔进行采样，得到一系列离散的采样值。
在DAC中，一般使用的采样方法是脉冲编码调制（Pulse Code Modulation，PCM）。
PCM是一种常用的数字音频编码方式，它将模拟音频信号按照一定的采样频率和位深度进行采样，并将采样值转换为二进制数据表示。
2.2 信号的重构在DAC中，信号的重构是指将采样得到的离散信号恢复为连续的模拟信号。
这一步骤通过使用插值算法或者模拟滤波器来实现。
插值算法通过根据离散信号间的关系来估计未知的连续信号值，从而实现信号的连续化。
模拟滤波器则通过滤除高频噪声和保留有效信号部分来重构信号。
3. DAC的应用DAC在很多领域都有着重要的应用。
下面列举了一些常见的DAC应用领域：3.1 音频处理音频处理是DAC的主要应用之一。
在数字音频系统中，DAC被用来将数字音频信号转换为模拟音频信号，以驱动扬声器和耳机。
DAC的性能对音频质量有着决定性的影响，因此在这个领域中，高性能的DAC是至关重要的。
3.2 通信系统在通信系统中，DAC用于将数字信号转换为模拟信号，以进行信号调制和解调。
在数字调制解调器中，DAC用于将数字基带信号转换为模拟中频信号。
高速率的通信系统通常需要高性能的DAC来实现准确和高效的信号转换。
dac 原理
dac 原理
DAC，即数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter），是一种电子器件或电路，用于将二进制数字信号转换为模拟电压或电流信号。
它是数字信号处理中的重要组成部分，常用于音频设备、通信设备、仪器仪表和控制系统中。
DAC的原理基于采样定理，即根据香农采样定理，任意带限信号都可以通过一系列离散采样点来表示。
DAC通过将输入的二进制数字信号与时钟信号进行比较，生成相应的模拟电压或电流输出。
通常，DAC包括一个数字部分和一个模拟部分。
数字部分接收来自控制系统的数字输入信号，并对其进行解码和处理。
解码过程将二进制信号转换为模拟电压或电流的等效值。
模拟部分则将解码后的信号转换为实际的模拟输出信号。
DAC的基本工作原理是使用一组数字比较器和加法器来进行解码和转换。
输入的二进制信号被解码为对应的模拟电压或电流值，并通过模拟电路输出。
解码转换的精度取决于DAC的分辨率，即能够表示的最小电压或电流变化。
DAC的性能指标包括分辨率、采样率、线性度、信噪比等。
较高的分辨率和采样率可以提供更准确的模拟输出，较好的线性度可以保证输入与输出之间的精确度和一致性，较高的信噪比可以提供更清晰和准确的输出信号。
总结而言，DAC原理是通过解码和转换输入的二进制信号，
将其转换为模拟电压或电流输出。
这一过程需要使用一些数字电路和模拟电路来实现，以提供准确、稳定和高质量的模拟信号输出。
dac 芯片
dac 芯片DAC芯片（数字模拟转换器芯片）是一种用于将数字信号转换为模拟信号的集成电路。
它常常用于将数字音频信号转换为模拟音频信号，以便于音频设备进行处理和放大。
DAC芯片在数字音频设备中发挥着重要作用，如CD播放器、数字音频接口和音频处理器等。
一、 DAC芯片的工作原理DAC芯片利用非线性电阻网络的原理，将离散的数字信号转化为连续的模拟信号。
具体工作原理如下：1. 数字输入：DAC芯片接收到来自数字音频设备的数字输入信号，这个信号包含了音频样本的数值信息。
2. 数字到模拟转换：DAC芯片内部有一个数字到模拟转换器，它将数字信号转换成模拟信号。
这个转换过程是通过采样和保持电路、D/A转换电路、滤波电路等组件完成的。
3. 输出模拟信号：DAC芯片的输出是模拟音频信号，它可以通过音频接口输出给音频设备，如扬声器或耳机。
DAC芯片的工作过程是一个连续的过程，通过将数字信号转换为模拟信号，DAC芯片使音频设备能够处理和放大这个模拟信号。
二、 DAC芯片的特点1. 分辨率：DAC芯片的分辨率是指它能够将输入数字信号转换为多少个不同电压级别的模拟信号。
一般来说，分辨率越高，模拟信号的精度越高，音频的细节表现能力越强。
2. 采样率：DAC芯片的采样率是指它能够每秒处理多少个音频样本。
常见的采样率有44.1kHz、48kHz等，高采样率能够更好地保留原始音频信号的信息。
3. 动态范围：DAC芯片的动态范围是指它能够处理的最大和最小的信号水平之间的差异。
动态范围越大，DAC芯片能够提供更广泛的音频动态范围，音频的细节和动态表现能力更好。
三、 DAC芯片的应用1. CD播放器：CD播放器是DAC芯片最常见的应用之一，它将CD上的数字音频信号转换为模拟音频信号，然后通过放大电路输出到扬声器。
2. 数字音频接口：DAC芯片也被广泛应用于数字音频接口中，如USB音频接口、磁带转盘等。
它通过将计算机或其他数字设备输出的数字音频信号转换为模拟音频信号，提供给音频设备处理和放大。
dac的工作原理
dac的工作原理
DAC（数模转换器）是一种电子设备，用于将数字信号转换
为模拟信号。
它是数字系统和模拟系统之间的桥梁，将数字信息转化为模拟信号的形式，以便在模拟电路中进行处理和传输。
DAC的工作原理基于脉冲宽度调制（PWM）技术。
在DAC 中，数字信号由一系列二进制位表示，每个二进制位称为一个比特。
这些二进制位通常以二进制补码的形式表示，其中最高位是符号位，其余位表示数值。
DAC根据输入的二进制信号
生成一个由模拟电压或电流表示的输出信号。
DAC工作过程如下：首先，输入的数字信号被DAC控制器解码并转化为一个数字数值。
然后，这个数字数值通过一个数字滤波器平滑处理。
接下来，DAC根据解码后的数字数值，以
一定的采样率和时钟频率，生成一系列脉冲信号。
这些脉冲信号的脉宽和时间间隔代表了输入信号的数值。
最后，这些脉冲信号通过一个低通滤波器，将脉冲信号转换为连续的模拟电压或电流信号。
需要注意的是，DAC的性能受到许多因素的影响，包括分辨率、采样率、时钟精度和电压参考等。
分辨率指的是DAC能
够表示的不同输出电平的数量，通常以比特为单位来衡量。
采样率指的是DAC生成输出信号的速率，以每秒采样点数（SPS）为单位来表示。
时钟精度是衡量DAC时钟源的稳定
性和准确性的指标，而电压参考则决定了DAC输出信号的范
围和精度。
总而言之，DAC通过将数字信号转换为模拟信号，实现了数字系统与模拟系统之间的互通。
它在各种应用中发挥着重要的作用，比如音频和视频处理、通信系统、自动控制等。
dac的工作原理及应用
DAC的工作原理及应用1. 工作原理DAC (Digital-to-Analog Converter，数模转换器) 是一种将数字信号转换为模拟信号的装置。
它在无线通信、音频设备、工业自动化等领域中被广泛应用。
数模转换器主要由数字输入端、模拟输出端和参考电压组成。
它的工作原理是将数字信号按一定的采样率和精度转换为模拟信号。
基于不同的工作原理，DAC可以分为以下几种类型：1.1 电阻网络型该型的DAC由一组电阻网络构成，数字输入信号通过开关矩阵控制各个电阻的连接状态，从而调整输出电压的大小。
1.2 R-2R 型这种DAC的核心是一个 R-2R 电阻网络，其中 R 为标准电阻值。
通过改变开关的状态，输入数字信号的大小就能够影响输出电压。
1.3 PWM 型PWM （Pulse-Width Modulation，脉宽调制）型DAC 根据输入数字信号的脉冲宽度来生成模拟电压输出。
将输入的数字信号转换为脉冲序列，通过改变脉冲的占空比来调整输出电压。
2. 应用DAC在日常生活和各种设备中有广泛的应用。
下面是一些主要的应用领域：2.1 音频设备DAC被广泛应用于音频设备中，如音响、耳机、MP3 播放器等。
它能够将数字音频信号转换为模拟音频信号，并生成相应的音乐声音。
通过DAC的应用，我们可以听到高质量的音乐。
2.2 通信系统在无线通信系统中，数字信号需要转换为模拟信号进行传输。
DAC在调制解调器和数码对讲机等设备中起到关键作用。
它能够将数字信号转换为相应的模拟信号，并发送给接收方进行解码。
2.3 工业控制和仪器在工业自动化和仪器测量中，DAC也被广泛应用。
例如，仪器测量采集的数据通常是数字信号，但用户可能需要连续变化的模拟信号来控制特定的工业过程。
此时，DAC可以将数字信号转换为模拟信号，并改变输出电压来完成所需的控制。
2.4 医疗设备DAC在医疗设备中扮演着重要角色。
例如，心电图设备通过将数字信号转换为模拟信号来记录心脏的电活动。
dac模块工作原理
dac模块工作原理DAC（Digital-to-Analog Converter）模块是一种电子设备，用于将数字信号转换为模拟信号。
以下是DAC模块的工作原理的详细解释：输入数字信号：DAC的工作始于接收一个数字信号，该信号通常表示为二进制形式。
这个数字信号可以来自数字处理器、微控制器、FPGA等数字电子设备。
分辨率：DAC的分辨率是指它能够产生的不同输出电平的数量。
分辨率越高，DAC能够生成的模拟信号的精度就越高。
时钟信号：DAC通常需要时钟信号来同步数字输入信号的转换。
时钟信号告诉DAC何时读取和处理输入信号以产生相应的模拟输出。
数字信号解析：DAC将接收到的数字信号解析成对应的模拟电压值。
这个解析的过程基于DAC的分辨率，将数字输入映射到模拟输出的幅度。
参考电压：DAC通常需要一个参考电压，用于确定数字输入信号所代表的最大和最小电压值。
这个参考电压的选择对于DAC的精度和性能至关重要。
电压输出：经过数字到模拟的转换，DAC会输出一个模拟电压。
这个电压的幅度和变化率取决于输入数字信号的值，以及DAC的分辨率和参考电压。
输出滤波：有时候，DAC的输出可能会经过一个滤波器，以消除高频噪声或防止不必要的信号失真。
输出缓冲：一些DAC模块可能包含输出缓冲，用于提高输出信号的驱动能力，确保其能够有效地驱动连接的负载。
应用领域：DAC广泛应用于各种领域，包括音频处理、通信系统、仪器测量、工业控制等。
在这些应用中，DAC用于生成模拟信号，以驱动音频设备、调制器、电机等。
类型：有不同类型的DAC，例如R-2R型、串行型、并行型等，它们在实现方式和性能方面略有不同。
总体而言，DAC模块是数字电子系统中的关键组件，通过将数字信号转换为模拟信号，它在许多应用中都发挥着重要的作用。
dac的原理
dac的原理
DAC，全称为数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter），是一种电子设备或芯片，用于将数字信号转换为模拟信号。
它的工作原理基于采样和量化的概念。
首先，DAC会将输入的数字信号按照一定的采样率进行采样。
采样是指在固定的时间间隔内，对输入信号的数值进行测量和记录。
采样的频率越高，转换后的模拟信号的精度越高。
然后，采样得到的数字信号会经过量化处理。
量化是将连续的模拟信号离散化为有限的数值，也即将模拟信号的幅度转换为一定数量的离散数值。
常见的量化方法有线性量化和非线性量化。
线性量化将信号幅度均匀地分为多个等级，并将其映射为离散的数值，而非线性量化则通过非线性函数对信号进行变换。
接着，经过量化处理后的数字信号会进入DAC的数字-模拟转换器核心，也称为数模转换器（D/A转换器）。
核心部分通常是由一组多个单元的电阻网络、电流源组成。
这些单元通过开关控制，根据输入的数字信号的数值，选择不同的电路路径，使得相应的电压或电流输出，这样就实现了模拟信号的重构。
最后，DAC的输出信号经过滤波器进行平滑处理，以去除数
字到模拟转换过程中可能引入的干扰或噪声。
滤波器通常使用电容、电感等元件构成，可以根据需要选择不同的滤波特性。
总之，DAC的原理主要包括采样、量化、数模转换和滤波等
步骤。
通过这些步骤，DAC可将数字信号转换为模拟信号，从而实现数字系统与模拟系统之间的数据转换。
高保真还原耳机DAC芯片解析
高保真还原耳机DAC芯片解析一、什么是DAC芯片DAC，全称为数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter），是一种将数字信号转换为模拟信号的电子器件。
在耳机中，DAC芯片的作用是将数字音频信号从数字音频设备（如电脑、手机等）转换为模拟信号，以便供耳机播放。
二、DAC芯片的重要性DAC芯片在耳机中起到了至关重要的作用。
它直接影响到耳机的声音质量，尤其是高保真还原效果。
高保真音质的耳机需要具备一个优秀的DAC芯片，它能够精确地还原数字音频信号中的细节和音频动态范围，使得音乐更加真实、清晰、逼真。
三、高保真还原耳机DAC芯片的特点1. 采用先进的解码技术：高保真还原耳机DAC芯片采用先进的解码技术，能够对数字音频信号进行精确的解码，有效地还原原始音频的细节和动态范围。
2. 低失真：高保真还原耳机DAC芯片具备低失真的特点，能够准确还原音频信号，使得音乐的听感更加纯净，避免音频信号的畸变。
3. 高信噪比： DAC芯片在还原音频信号时，能够有效降低噪音的影响，提供高信噪比的音质表现，使得音乐更加清晰、细腻。
4. 采用独立电源：为了保证DAC芯片正常运作，高保真还原耳机会为DAC芯片提供独立的电源供应，减少电源干扰对音质的影响。
5. 兼容性强：高保真还原耳机DAC芯片通常支持多种音频格式，如PCM、DSD等，能够满足不同格式音频信号的解码需求。
四、常见的高保真还原耳机DAC芯片品牌1. ESS Technology：ESS Technology是一家专业从事高性能音频和音视频产品的公司，其提供的SABRE DAC芯片系列在耳机领域具有很高的声誉。
2. Cirrus Logic：Cirrus Logic是一家供应高性能音频IC解决方案的公司，其CM系列DAC芯片常被应用于高保真还原耳机中。
3. Texas Instruments：Texas Instruments是一家全球电子元器件制造商,其提供的PCM系列DAC芯片在耳机领域具备广泛应用。
dac 外接放大器原理
dac 外接放大器原理DAC外接放大器原理概述数字模拟转换器（Digital-to-Analog Converter，DAC）是一种可以将数字信号转换为模拟信号的设备。
在某些应用中，DAC的输出信号需要经过放大才能达到所需的功率或电压水平。
这时可以通过外接放大器来实现对DAC输出信号的放大，从而满足特定的应用需求。
本文将介绍DAC外接放大器的原理和工作方式。
DAC工作原理DAC通过将数字信号转换为模拟电压或电流信号来实现数字到模拟的转换。
它的输入是一个数字信号，通常是一个二进制代码，表示所需的输出电压或电流的数值。
DAC内部的数字信号经过一系列的处理和转换，最终输出模拟信号。
DAC的输出信号通常是低电平的，不能直接驱动负载，因此需要通过放大器来放大信号。
放大器负责将DAC的输出信号放大到所需的功率或电压水平，以便驱动负载或连接到其他设备。
DAC外接放大器通常以运算放大器（Operational Amplifier，Op Amp）为基础构建。
DAC外接放大器的原理DAC外接放大器的基本原理是将DAC的输出信号连接到运算放大器的输入端，通过运算放大器的放大功能来放大DAC输出信号。
运算放大器是一种高增益、差分输入的电路，具有很好的放大特性。
它通常由多个晶体管和电阻组成，可以将输入信号放大到几百倍甚至上千倍的增益。
运算放大器的输入端有一个非常高的输入阻抗，可以减小对源信号的负载影响。
同时，运算放大器的输出端也具有较低的输出阻抗，可以提供较大的输出电流。
在DAC外接放大器中，DAC的输出信号通过电容耦合方式连接到运算放大器的非反相输入端。
通过调整运算放大器的反馈电阻和输入电阻，可以实现对DAC输出信号的放大倍数的控制。
当DAC输出电压或电流变化时，运算放大器的放大倍数也相应变化，从而实现了对DAC输出信号的放大。
DAC外接放大器的优势使用DAC外接放大器可以实现对DAC输出信号的精细控制和放大。
由于运算放大器具有高增益和低失真的特性，可以保证输出信号的准确性和稳定性。
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Analog Dialogue 46-03, March (2012) www.analog.com/analogdialogue 1 现代DAC和DAC缓冲器有助于提升系统性能、简化设计 作者：Padraic O'Reilly和Charly El-Khoury 在许多控制系统的核心部分，数模转换器(DAC)在系统的性能和精度方面起着关键作用。本文将考察一款新型精密16位DAC，同时针对性能可与变压器媲美的高速互补电流输出DAC的输出缓冲谈一些想法。
电压开关式16位DAC提供低噪声、快速建立时间和更出色的线性度
作者：Padraic O’Reilly 基于突破性10位CMOS AD7520——推出已近40年——的电阻梯乘法DAC最初用于反相运算放大器，而放大器的求和点(IOUTA)则提供了方便的虚拟地（图1）。
图1. CMOS乘法DAC架构 然而，在某些限制条件下，它们也可用于提供同相电压输出的电压开关配置，其中，运算放大器用作电压缓冲器（图2）。此处，基准电压VIN施加于IOUT，输出电压VOUT则由VREF提
供。后来不久即出现了针对这种用途而优化的12位版本。
图2. 电压开关模式下的乘法DAC 快速推进到现在：随着单电源系统的不断普及，设计师面对一
个挑战，即在维持高电压下的性能水平的同时控制功耗。对能用于这种模式的更高分辨率（最高16位）的器件的需求也日益增加。
在电压开关模式下使用乘法DAC的显著优势是不会发生信号反相，因此，正基准电压会导致正输出电压。但当用于该模式时，R-2R梯形架构也存在一个缺陷。相对于同一DAC用于电流导引模式的情况，与R-2R梯形电阻串联的N沟道开关的非线性电阻将导致积分线性度(INL)下降。
为了克服乘法DAC的不足并同时保持电压开关的优势，人们开发出了新型的高分辨率DAC，比如AD5541A（如图3所示）。AD5541A采用一个部分分段的R-2R梯形网络和互补开关，在16位分辨率下可实现±1-LSB精度，在−40°C至+125°C的整个额定温度范围内均无需调整，其噪声值为11.8 nV/√Hz，建立时间为1 µs。
图3. AD5541A架构 性能特点 建立时间：图4和图5比较了乘法DAC在电压模式下的建立
时间以及AD5541A的建立时间。当输出上的容性负载最小时，AD5541A的建立时间约为1 µs。
图4. 乘法DAC的建立时间 图5. AD5541A的建立时间 2 Analog Dialogue 46-03, March (2012)
噪声频谱密度：表1比较了AD5541A和乘法DAC的噪声频
谱密度。AD5541A在10 kHz下的性能略占优势，在1 kHz下优势非常明显。
表1. AD5541A与乘法DAC的噪声频谱密度
DAC 噪声频谱密度 (10 kHz (nV/√Hz)) 噪声频谱密度 (1 kHz (nV/√Hz))AD5541A 12 12 MDAC 30 140
积分非线性：积分非线性(INL)衡量DAC的理想输出与排除增
益和失调误差之后的实际输出之间的最大偏差。与R-2R网络串联的开关可能会影响INL。乘法DAC一般采用NMOS开关。当用于电压开关模式时，NMOS开关的源极连接至基准电压，漏极连接至梯形电阻，栅极由内部逻辑驱动（图6）。
图6. 乘法DAC开关 要使电流在NMOS器件中流动，VGS必须大于阈值电压VT。
在电压开关模式下，VGS = VLOGIC – VIN必须大于VT
= 0.7 V。
乘法DAC的R-2R梯形电阻设计用于将电流平均分配至各个引脚。这就要求总接地电阻（从各引脚顶部看）完全相同。这可以通过调节开关来实现，其中，各个开关的大小与其导通电
阻成比例。如果一个引脚的电阻发生变化，则流过该引脚的电流将发生变化，结果导致线性度误差。VIN不能大到会使开关
关闭的程度，但必须足以使开关电阻保持低位，因为VIN的变
化会影响VGS，从而导致导通电阻发生非线性变化，如下所示：
导通电阻的这种变化会使电流失衡，并使线性度下降。因此，乘法DAC上的电源电压不能减少太多。相反，基准电压超过AGND的值不得高于1 V，以维持线性度。对于5 V电源，当从1.25 V基准电压变化至2.5 V基准电压时，线性度将开始下降，如图7和图8所示。当电源电压降至3 V时，线性度将完全崩溃，如图9所示。
图7. IOUT乘法DAC在反相模式下的INL （VDD = 5 V，VREF
= 1.25 V）
图8. IOUT乘法DAC在反相模式下的INL
（VDD = 5 V，VREF
= 2.5 V）
图9. 乘法DAC在反相模式下的INL （VDD = 3 V，VREF
= 2.5 V） Analog Dialogue 46-03, March (2012) 3
为了减少这种影响，AD5541A采用互补NMOS/PMOS开关，如图10所示。现在，开关的总导通电阻来自NMOS和PMOS开关的共同贡献。如前所示，NMOS开关的栅极电压由内部逻辑控制。内部产生的电压VGN设置理想栅极电压，以使NMOS
的导通电阻与PMOS的相平衡。开关的大小通过代码调节，以使导通电阻随代码调节。因此，电流将上下调节，精度将得以维持。由于基准输入的阻抗随代码变化，因此，应通过低阻抗源驱动。
图10. 互补NMOS/PMOS开关 图11和图12所示为AD5541A在5 V和2.5 V基准电压下的INL性能。
图11. AD5541A的INL（VDD = 5.5 V，VREF
= 5 V）
图12. AD5541A的INL（VDD = 5.5 V，VREF
= 2.5 V）
如图13和图14所示，线性度在较宽的基准电压和电源电压下变化极小。DNL行为与INL类似。AD5541A线性度的额定范围以温度和电源电压为基础；基准电压可能从2.5 V变化至电源电压。
图13. AD5541A INL与电源电压 图14. AD5541A INL与基准电压 AD5541A的更多详情 AD5541A串行输入、单电源、电压输出nanoDAC+数模转换器提供16位分辨率和±0.5 LSB典型积分/微分非线性特性。特别适合将乘法DAC用于电压开关模式的应用。在额定温度范围和电源电压范围内均有优异表现，可实现出色的线性度，并可用于需要精密直流性能和快速建立时间的3 V至5 V系统。采用2 V至电源电压范围内的外部基准电压时，无缓冲电压输出可以将60 kΩ负载从0 V驱动至VREF。该器件可以在1 µs
内建立至½ LSB，噪声为11.8 nV/√Hz，并具有低毛刺特性，非常适合部署在各种医疗、航空航天、通信和工业应用中。其3线式低功耗SPI串行接口能够以高达50 MHz时钟速率工作。AD5541A采用2.7 V至5.5 V单电源供电，功耗仅125 µA。它提供8引脚和10引脚LFCSP及10引脚MSOP封装，额定温度范围为–40°C至+125°C，千片订量报价为6.25美元/片。 4 Analog Dialogue 46-03, March (2012)
高速电流输出DAC缓冲器 作者：Charly El-Khoury 变压器通常被认为是将高速电流输出DAC的互补输出转换为单端电压输出的最佳选择，因为变压器不会增加噪声，也不会消耗功率。尽管变压器在高频信号下表现良好，但它们无法处理许多仪表和医疗应用所需要的低频信号。这些应用要求一个低功耗、低失真、低噪声的高速放大器，以将互补电流转换成单端电压。此处展示的三个电路接受来自DAC的互补输出电流，并提供单端输出电压。将后两者的失真与变压器解决方案进行比较。
差分放大器：AD8129和AD8130差分转单端放大器（图15）
用于第一个电路（图16）。它们在高频下具有极高的共模抑制性能。AD8129在增益为10或以上时保持稳定，而AD8130则在单位增益下保持稳定。它们的用户可调增益可以由RF和RG
两个电阻的比值来设置。AD8129和AD8130在引脚1和引脚
8上具有很高的输入阻抗，不受增益设置的影响。基准电压（VREF，引脚4）可以用来设置偏置电压，该偏置电压被乘以
与差分输入电压相同的增益。
图15. AD8129/AD8130差动放大器 图16. 采用AD8129/AD8130的DAC缓冲器 方程1和方程2所示为放大器的输出电压与DAC的互补输出电流之间的关系。端接电阻RT执行电流-电压转换；RF与RG
之比决定了增益。VREF在方程2中被设为0。
(1)
(2) 在图16中，该电路采用一个四通道高速、低功耗、14位DAC，其中，互补电流输出级将提高速度，降低低功耗DAC的失真。
图17展示的是电路的无杂散动态范围(SFDR)，它是频率的函数，采用DAC和AD8129，其中，RF = 2 kΩ，RG
= 221 Ω，
RT = 100 Ω且VO = 8 V p-p，两个电源电压对应的不同值。此处选择了AD8129，因为它提供较大的输出信号，在G = 10时保持稳定，与AD8130相比，具有较高的增益带宽积。两种情况下，SFDR一般都要好于55 dB，超过10 MHz，在低电源电压下，约有>3 dB的改善。
图17. DAC和AD8129的失真（VO
= 8 V p-p）
单位增益下的运算放大器：第二个电路（图18）采用了一个高
速放大器与两个RT电阻。该放大器只是通过RT将互补电流I1
和I2转换成单端输出电压VO。这个简单的电路不允许以放大
器为增益模块放大信号。
图18. 采用运算放大器的简单差分到单端转换器 方程3所示为VO与DAC输出电流之间的关系。失真数据通过
与RT并联的5 pF电容进行测量。
(3)
为了展示这个电路的性能，DAC与ADA4857和ADA4817运算放大器配对，其中，RT = 125 Ω（CT = CF = 5 pF与RT并联，
以实现稳定性和低通滤波）。单通道ADA4857-1和双通道ADA4857-2为单位增益稳定型、高速、电压反馈放大器，具有低失真、低噪声和高压摆率等特点。作为众多应用（包括超声、ATE、有源滤波器、ADC驱动器等）的理想解决方案，其带宽为850 MHz，压摆率为2800 V/μs，0.1%建立时间为10 ns——全部都是在5 mA的静态工作电流下实现。ADA4857-1和