高精度数/模转换器(DAC)的温漂

　　本应用笔记着重讨论了Maxim的三端电压基准和精密DAC。电压基准和DAC涉及规格很多，本文仅讨论与误差估算有关的部分。

　　概述

　　理想的数/模转换器(DAC)，其输出电压或电流与输入呈理想的线性关系，不受其它外部因素(如温度)的影响。当然，实际应用中，DAC必然会受各种外部因素的影响而出现误差，温度就是一个明显因素，DAC输出会随温度的变化而漂移。当用高精度DAC精确建立偏置电压时，这一点尤为重要。我们可以校准所有静态漂移，而随温度变化部分却很难补偿，温度引起的误差主要是：失调误差和增益误差。

　　本应用笔记介绍了如何确定DAC的失调误差、增益误差与温度的关系，帮助设计者在设计过程中预先考虑这些误差因素，掌握这些知识也有助于保证系统在温度特性方面满足规范要求。

　　失调和增益误差

　　如上所述，很多误差因素会影响DAC性能，比如失调误差和增益误差，DAC器件数据手册的“静态精度”参数部分显示了这些因素的影响。图1为MAX5134 16位、4通道DAC的规格。　　

 

　　这些参数对DAC性能意味着什么?失调误差通常定义器件在过零点时的输出，对于单极性输出，该值是零码对应的输出，通常称为零码误差;对于双极性输出，则定义在中间码值对应的DAC输出。

　　增益误差是传输函数的斜率，对于MAX5134，斜率介于理论值的99.5%～100.5%之间。

　　图2给出了失调误差和增益误差，注意，失调和增益误差可以为正，也可以为负。　　

 

　　通常我们不会直接测量失调和增益误差，如果一个单极性器件表现出负的失调误差，零码处的测试结果显然不正确。因为单极性DAC通常采用单路正电源供电，DAC将无法产生负值。可以测试两个点，然后计算得到失调和增益误差，一个测试点靠近零码，另一测试点靠近最大码值，甚至位于最大码值。对于MAX5134，可以选择100mV和电源AVDD两个测试点，测试条件参见图1注释4(注4：增益和失调测试，测试点位于100mV和AVDD，参见MAX5134数据手册，可从Maxim网站下载)。