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为什么数模转换器需要缓冲?

发布日期:2023-05-24 点击次数:1019
问:DAC 的输出缓冲与无缓冲
    数模转换器 (DAC) 的模拟输出可以是电压输出,也可以是电流输出。输出阻抗是任何输出类型的重要参数之一。对于电压模式输出,一般会应用二进制加权电阻网络进行数模转换。
图1.电压模式二进制加权电阻DAC转换结构
    如果没有缓冲,输出通常为高阻抗,这会导致对任何负载出现输出电压误差,这时可以通过添加“缓冲器”(运算放大器)来降低阻抗。
图2. DAC输出缓冲
    电流输出DAC具有代码相关的输出阻抗,因此其输出必须在负载之前驱动虚拟接地运算放大器,以保持输出线性度。以亚德诺半导体(Analog Devices)的AD5545 为例
    电流输出IOUT连接到运算放大器反相输入,因此运算放大器充当I-V转换器。
    这样一来,VOUT仅会参考VREF值,因而提高了DAC的输出稳定性。
图3.电流模式二进制加权电阻DAC转换结构
    鉴于“缓冲放大器”的必要性,厂商推出了缓冲内置产品,从而降低了零件数量和成本。“缓冲”DAC表示输出经过了缓冲(规格书上会予以注明),因此输出阻抗会很低。如果DAC未经过缓冲,则规格书中的相关参数将指定为“未加载”。
    此外,厂商还向市场提供“无缓冲DAC”。这样做的好处是,设计者可以选择适合其应用的放大器,例如更高的电流驱动、更大的电源范围或更多的带宽、放大器等,因而提高了设计的自由度。


























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