前几天,使用 千分之一精度的电阻,搭建了 R2R 梯形电阻 DAC电路,通过实测,电路达到了 12bit 的线性精度。下面,我思考一个问题,那就是,如果降低 R2R 的阶次,比如降低到 12bit,那么它的线性精度是多少呢? 下面通过实验,或者相应的数据,来尝试给出这个问题的解答。
▲ 图1.1.1 测试电路原理图
▲ 图1.1.2 测试电路PCB
通过编程,测量DAC通道从 1 变化到15,对应每个DAC输出对应的输出电压。通过 DM3068记录每种通道个数 最多128 个测量数据。这个过程虽然是程序自动完成,但是还是耗费了我 今天上午将近 半个小时的测量时间。对于每组数据计算 线性误差曲线,这是计算结果,可以看到,随着输出通道的数量的提高,线性误差曲线也逐步减小。当输出通道达到 15 时,也就是图表中最长的那组数据,可以看到它对应的误差最小。
▲ 图1.2.1 不同的通道与误差曲线
但是,将上面测量不同DAC 通道下,误差的最大值 和 标准方差绘制出来,情况有了变化。线性误差的最大值是青色曲线,下面是线性误差的均方根。可以看到,线性误差在 DAC 通道数为 11 的时候,达到峰值,然后又随着通道数增加而下降。对于误差的均方根,则是呈现一种平稳的态势,也就是无论输出通道数是多少,DAC 线性误差的均方根都基本上维持在 0.5mV左右。这个结果的确出乎我的意外。
▲ 图1.2.2 不同的通道数对应的线性误差的最大值和标准方差
今天一大早对前几天制作的 15bit 电阻 R2R DAC的线性误差进行了测量,虽然都是 千分之一精度的电阻,但是选择了不同的输出通道数,对应的线性误差的均方根却是大体相同的。这是实验测量的结果,后面有时间再进行理论分析吧。今天是清明节前一天,上午 还有课程,待会儿去上课。
15bit R2R 电阻梯 DAC 性能测试: https://zhuoqing.blog.csdn.net/article/details/137032684