利用MDACs实现电流电压转换
发布时间：2010-9-18 17:13
发布者：techshare
乘法D/A转换器（MDACs）和其后置放大器搭建了数字到模拟世界的桥梁。MDACs产生与输入数字编码成比例的电流值（如图1所示）。后置放大器转换DAC输出的电流信号为电压值。利用DAC、放大器和电阻，简单的电流-电压转换似乎很容易实现。然而，这个电路的稳定性存在问题。  这样应用，MDAC的输出模式包括可变电流源、电阻和电容（图1a）。输出电阻和电容值取决于DAC的输入编码。一般来说，设计MDAC到0刻度会导致输出电阻接近无穷大。设计DAC到满量程或任意值，输出电阻应等于反馈电阻RF值。（参见生产厂商数据手册）。根据内部门极结点通过MDAC输出数据，DAC的输出电容CD也随输入编码而变化。在满量程处，MDAC的输出电容等于数据手册中标准值。在零点，MDAC的输出电容等于约等于满量程值的一半。从稳定性考虑，使用满量程时RD和CD的输出值。 放大器反馈网络是二阶子网络。为保证精度，大多数MDACs有一个片上反馈电阻。反馈电容CF是分开的。 最后，运算放大器有一系列规格指标，但对MDAC电路的稳定性没有影响：单位增益带宽fU，输入差分电容CDIF和共模电容CCM。 在这个系统中，放大器输入的总电容等于CIN=CD+CDIF+CCM。在图1b和图1c中，闭环零点等于f1=1/(2π(CIN+CF)(RD||RF))。闭环极点等于f2=1/(2πCFRF)。 如果开放与闭环增益曲线之间的闭合速度等于20dB/decade，就能确保系统稳定。为了达到这样的效果，选择一个单位增益带宽小于f1或大于f2的放大器。 如果f1大于放大器带宽，很容易设计出稳定电路： 另一方面，如果f2低于开放与闭环增益曲线的交叉点，则使用： 利用这些反馈电容的计算值作为测试电路的出发点。出现电路寄生效应，器件制造偏差等问题,可以尝试改变反馈电容值。 稳定MDAC的模拟信号是关键。然而，也要考虑放大器的噪声、输入偏置电流、偏置电压、MDAC分辨率和毛刺能量等因素。 |
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