差分输出、电流模式DAC的参数和测量方法

差分输出、电流模式DAC的参数和测量方法

采用图1b所示的最佳拟合方法，将部分正误差转移到直线的负侧，以降低报告的最大INL。注意，线性度误差总量和直线计算结果相同。

　　DNL定义理解起来要难一些，确定最低有效位(LSB)的权值会影响DNL。DAC中需要考虑DNL没有小于-1 LSB的编码。小于这一电平的DNL误差表明器件是非单调的。当输出不随输入码增大而减小时，或者输出不随输入码减小而增大时，DAC是单调的。图2解释了正、负DNL误差，澄清了单调的概念。

　　测量线性度所采用的方法需要考虑待*估DAC的体系结构。优先选择将电流模式DAC输出转换为电压，因为这样可以使用电压表而不是电流表。普通的万用表在测量电压时分辨率要高于电流测量。电流源的配置决定了需要测量多少位编码才能对器件性能进行精确的*估。

　　图2. DNL误差实例

　　有很多方法可以将电流(I)转换为电压(V)，主要取决于几种因素。首先考虑使用万用表进行测量，能够得到的最高分辨率决定了精确测量的最小LSB权重。推荐LSB权重与仪表分辨率的比是100比1；仪表应能够测量LSB的1/100。

　　待测DAC的输出额定容限也影响了如何进行I至V的转换。电流模式DAC输出容限是指器件在输出上能够承受多大的电压而不会对性能有影响。增大负载电阻会提高电压摆幅和LSB的大小，但是容限限制了最大负载。

　　替代简单的电阻转换的方法是使用虚拟地配置的运算放大器，如图3所示。由于DAC输出电压保持为零，这种配置的优势是能够提高LSB的大小，明显高于容限限制。然而，放大器容限和线性度以及热梯度会影响测量。同样的，需要两个匹配放大器来测量差分输出器件。

　　图3. 虚拟地的I至V转换