Зачем нам нужны микросхемы ЦАП?

Пожалуйста, посмотрите на схему ниже. Это очень простой резистивный сумматор, который отлично работает с любым стандартом! (TTL, CMOS, ...) или любое произвольное напряжение, которое подается на него. С другой стороны, поскольку в нем нет активного компонента, он очень быстрый. Это просто сделано из нескольких резисторов, поэтому это очень дешево. С другой стороны, нет ограничения на количество входных битов (его можно легко расширить до 32, 64 или сотен бит).

Итак, зачем нам нужны микросхемы ЦАП? Я ищу 32-битный высокочастотный ЦАП. Такие устройства не легко найти, а также, если они найдены, они довольно дороги. Я имею в виду Какое преимущество я должен заплатить, чтобы найти такие устройства? Я думаю, что должно быть какое-то преимущество, которое стоит покупать. Единственное, о чем я могу думать, это их собственное усиление (например, TTL -> 10 В или около того), но эта цель просто достижима при любом виде усиления.

То, что у вас есть, есть то, что известно в данной области как ЦАП R-2R, один из многих видов часто используемых топологий цифро-аналоговых преобразователей. Вы ответили на свой вопрос: зачем нам ЦАПы, когда у нас эта топология ЦАП? Потому что это ЦАП!

ЦАП R-2R сами по себе не так хороши, как цифроаналоговый преобразователь общего назначения. Выходной импеданс ЦАП R-2R очень высок, что означает, что полоса пропускания будет очень ограничена. Емкость даже в несколько десятков пикофарад на выходе уменьшит эффективную полосу пропускания и увеличит время установления в области МГц. И это в равной степени верно, если вы буферизуете выход с помощью повторителя операционного усилителя - хорошо настроенные операционные усилители не входят во входные емкости суб-pF, а уменьшение сопротивления рэд-р-2R быстро увеличивает энергопотребление до уровня, где он недопустимо высок , Не поймите меня неправильно, на рынке есть ЦАП со сверхвысокой пропускной способностью R-2R, но это те типы микросхем, которые вы можете найти в генераторах сигналов произвольной формы в некоторых областях, и у них есть небольшой радиатор и вентилятор над ними ,

Есть другие компромиссы, которые вы можете сделать с другими топологиями ЦАП. Например, ЦАП с дельта-сигмой не имеют точного выходного операционного усилителя буфера и, следовательно, могут быть расширены до очень больших битовых глубин (24-32 бит), где R-2R - из-за критерия буферизации вывода - редко превосходит 12-битный , Последовательное приближение является еще одной используемой топологией, которая по своей природе имеет выборку и удержание на выходе, который может управляться с чрезвычайно низким импедансом (та же самая причина, по которой АЦП SAR, наоборот, могут иметь очень высокий входной импеданс).

То, что у вас там, называется резисторной цепью R2R. Микросхемы, которые вы можете купить, также имеют такую ​​сеть внутри, но, поскольку она интегрирована, гораздо проще гарантировать точность. Посмотрите запись в Википедии о том, почему так важно иметь точные значения резисторов. Я бы сказал, что почти невозможно достичь точности интегральных схем с дискретным оборудованием.

Также многие ЦАП имеют последовательные интерфейсы, поэтому вам не нужно столько контактов от MCU, чтобы использовать их.

• Размер в зависимости от разрешения (зависит от архитектуры)
• Потребляемая мощность (пассивная, также зависит от архитектуры)
• Эффекты нагрузки (входные / выходные импедансы)
• Уровень шагов квантования зависит от подключенных устройств (см. Эффекты нагрузки)
• точность
• точность
• Шум
• Пропускная способность зависит от подключенных устройств (см. Эффекты нагрузки)
• Слишком много важных компонентов ...