Навіщо нам потрібні ІС ЦАП?

Погляньте на схему нижче. Це дуже проста резистивна добавка, яка чудово працює з будь-яким стандартом! (TTL, CMOS, ...) або будь-яке довільне напруга, яке подається на нього. З іншого боку, оскільки в ньому немає активного компонента, він надзвичайно швидкий. Він просто зроблений з декількох резисторів, так що це дуже дешево. З іншого боку, немає обмежень щодо кількості вхідних бітів (їх можна легко розширити до 32, 64 або сотні біт).

Отже, навіщо нам потрібні ІС ЦАП? Я шукаю 32-бітовий ЦАП. Такі пристрої не легко знайти, а якщо їх знайти, вони досить дорогі. Я маю на увазі Яку перевагу я повинен заплатити, щоб знайти такі пристрої? Я думаю, що має бути якась перевага в тому, що їх варто купувати. Єдине, про що я можу подумати - це притаманне їм посилення (наприклад, TTL -> 10V або близько того), але ця мета просто досяжна при будь-якому виду посилення.

Що ви маєте право, це те, що відоме в цій галузі як ЦАП R-2R, один із безлічі різних типів часто використовуваних топологій цифро-аналогового перетворювача. Ви відповіли на власне запитання: навіщо нам потрібен ЦАП, коли ми маємо цю топологію ЦАП? Тому що це ЦАП!

Самі ЦАП R-2R самі по собі не є великими як цифровий аналоговий перетворювач загального призначення. Вихідний імпеданс ЦАП R-2R дуже високий, що означає, що пропускна здатність швидко буде дуже обмеженою. Навіть кілька десятків ємностей пікофарадів на виході зменшать ефективну пропускну здатність і збільшать час поселення в область МГц. І це однаково вірно, якщо ви буферуєте висновок за допомогою послідовника підсилювача - добре підстрижені операційні підсилювачі не надходять у вхідні ємності суб-пФ, а зменшення опору сходів R-2R швидко збільшує споживання електроенергії до точки, коли вона неприпустимо висока . Не зрозумійте мене неправильно, на ринку є супервисока пропускна здатність R-2R пропускної здатності, але це такі мікросхеми, які ви знайдете в довільних генераторах сигналів у деяких областях, і вони мають трохи радіатор і вентилятор поверх них .

Є й інші компроміси, які можна виконати з іншими топологіями ЦАП. Наприклад, дельта-сигма ЦАПи не мають точного буферного вихідного операційного підсилювача і, таким чином, вони можуть бути розширені до дуже високих бітових глибин (24-32 біт), де R-2R - через критерій буферизації виходу - рідко перевершує 12-бітний . Послідовне наближення - це ще одна застосовувана топологія, яка за своєю суттю має вибірку і утримування на виході, яка може бути керована з надзвичайно низьким опором (та сама причина, чому навпаки АЦП SAR можуть мати дуже високий вхідний опір).

Те, що у вас там, називається драбиною резистора R2R. ІС, які ви можете придбати, також мають таку мережу внутрішньо, але оскільки вона інтегрована, гарантувати точність набагато простіше. Дивіться запис у Вікіпедії , чому так важливо мати точні значення резистора. Я б сказав, що досягти точності інтегральних мікросхем з дискретним обладнанням майже неможливо.

Також багато ЦАПів мають послідовний інтерфейс, тому для їх використання вам не потрібно стільки штифтів із MCU.

• Розмір та біт роздільної здатності (залежить від архітектури)
• Споживання енергії (пасивне, також залежить від архітектури)
• Ефекти навантаження (імпеданси вводу / виводу)
• Рівень ступенів квантування залежить від підключених пристроїв (див. Ефекти навантаження)
• Точність
• Точність
• Шум
• Пропускна здатність залежить від підключених пристроїв (див. Ефекти навантаження)
• Занадто багато критичних компонентів ...