導讀：電信號鏈有多種形式。它們(men) 可以由不同的電氣元件組成，包括傳(chuan) 感器、執行器、放大器、模數轉換器（ADC）、數模轉換器（DAC），甚至微控製器。整個(ge) 信號鏈的準確性起著決(jue) 定性的作用。為(wei) 了提高準確性，首先必須識別並盡量減小每個(ge) 信號鏈中的各個(ge) 誤差。由於(yu) 信號鏈的複雜性，這種分析將會(hui) 是一項艱巨的任務。

本文介紹了一種精密數模轉換器（DAC）的信號鏈誤差預算計算工具。本文將描述與(yu) DAC連接的元件的單項誤差影響。最後，本文將逐步演示如何使用該工具來識別和糾正這些問題。

精密數模轉換器（DAC）誤差預算計算器的計算精準，易於(yu) 使用，可以幫助開發人員為(wei) 特定應用選擇最合適的元件。由於(yu) 數模轉換器（DAC）通常不會(hui) 單獨出現在信號鏈中，而是連接到基準電壓和運算放大器（例如作為(wei) 參考緩衝(chong) 器），因此必須重視和總結這些額外的元件以及它們(men) 的各個(ge) 誤差。為(wei) 了更好地理解這個(ge) 概念，我們(men) 首先看看主要元件的單項誤差影響，如圖1所示。

圖：數模轉換器（DAC）信號鏈的主要元件

基準電壓有四個(ge) 主要的誤差影響。第一個(ge) 與(yu) 初始精度（初始誤差）有關(guan) ，表現在25°C（指定溫度）的生產(chan) 測試中測量的輸出電壓不穩定。此外，還有與(yu) 溫度係數相關(guan) 的誤差（溫度係數誤差）、負載調節誤差和線路調節誤差。初始精度和溫度係數誤差對總誤差影響最大。

在運算放大器中，輸入失調電壓誤差和電阻的阻值誤差影響最大。輸入失調電壓誤差是指為(wei) 了獲得零電壓輸出而在輸入端強行施加的很小的電壓差。增益誤差是用於(yu) 設置閉環增益的相應電阻的阻值誤差引起的。其他誤差由偏置電流、電源抑製比（PSRR）、開環增益、輸入失調電流、CMRR失調和輸入失調電壓漂移引起。

對於(yu) 數模轉換器（DAC）本身，數據表中給出了各種類型的誤差，例如積分非線性（INL）誤差，它與(yu) 理想輸出電壓和給定輸入代碼測量的實際輸出電壓之差有關(guan) 。其他誤差類型有增益誤差、失調誤差和增益溫度係數誤差。有時將它們(men) 組合在一起形成總不可調整誤差（TUE）。TUE和所有測量輸出DAC誤差有關(guan) ，即INL、失調和增益誤差，以及在電源電壓和溫度範圍內(nei) 的輸出漂移。

由於(yu) 不同的誤差源通常不相關(guan) ，計算信號鏈中總誤差的最精確方法是統計平方公差法：

收集各個(ge) 元件的誤差通常是一項繁瑣的任務，現在我們(men) 可以使用誤差預算計算器來簡化這項工作，得到同樣精確的計算結果。

使用精密數模轉換器（DAC）

誤差預算計算器的步驟

首先，使用誤差預算計算器，從(cong) 三種數模轉換器（DAC）類型中進行選擇：電壓輸出DAC、乘法DAC和4mA~20mA電流源DAC。接下來，設置誤差計算所需的溫度範圍和電源電壓紋波，後者對PSRR誤差將起決(jue) 定性的作用。輸入這些值後，計算器將生成一個(ge) 圖表，顯示信號鏈中每個(ge) 元件的各個(ge) 誤差影響，如圖2所示。

圖：ADI誤差預算計算器中誤差影響的表示

這個(ge) 示例中的總誤差主要受基準電壓的影響。通過使用更精確的參考模塊可以改進這一信號鏈。

數模轉換器（DAC）的集成電阻負責內(nei) 部反相放大器的比較，從(cong) 而提高精度，對數模轉換器（DAC）的總誤差起決(jue) 定性的作用。在沒有集成電阻或內(nei) 部反相放大器的數模轉換器（DAC）中，這些參數可以單獨設定，如圖2所示。

誤差預算計算器可靠且易於(yu) 使用，使創建精密數模轉換器（DAC）信號鏈和快速評估設計權衡變得更容易。