魏国的重大事件:DDS中DAC选型(1）

DDS中DAC选型

DDS由相位累加器、ROM、DAC和低通滤波器（LPF）组成，其中DAC（Digital-to-Analog Converter）的直接影响到误差。下面对DAC的参数进行详细介绍：

        DAC芯片选型可以通过访问下面几大公司的网站选择你所需要的DAC（实力最强的在前面）

1）ADI 美国模拟器件公司

http://www.analog.com/zh/digital-to-analog-converters/da-converters/products/index.html

2)德州仪器

http://focus.ti.com.cn/cn/paramsearch/docs/parametricsearch.tsp?family=analog&familyId=392&uiTemplateId=NODE_STRY_PGE_T

3）Linear Technology

http://www.linear.com.cn/pc/viewCategory.jsp?navId=H0,C1,C1155,C1005

5）美信

http://para.maxim-ic.com/cn/index.mvp?tree=daconverters

4）国家半导体

http://www.national.com/analog/adc

DAC分类

1）电压输出型（如AD669）

电压输出型DA转换器虽有直接从电阻阵列输出电压的,但一般采用内置输出放大器以低阻抗输出。直接输出电压的DAC仅用于高阻抗负载,内置输出放大器，相比不接放大器的电流输出型DAC，响应速度较慢。

AD669的原理框图

2）电流输出型(如THS5661A)

电流输出型DA转换器很少直接利用电流输出,大多外接电流—电压转换电路得到电压输出,后者有两种方法：一是只在输出引脚上接负载电阻而进行电流—电压转换,二是外接运算放大器。用负载电阻进行电流—电压转换的方法,虽可在电流输出引脚上出现电压,但必须在规定的输出电压范围内使用,而且由于输出阻抗高, 所以一般外接运算放大器使用。此外,大部分CMOS DA转换器当输出电压不为零时不能正确动作,所以必须外接运算放大器。
        当外接运算放大器进行电流电压转换时,则电路构成基本上与内置放大器的电压输出型相同,这时由于在DA转换器的电流建立时间上加入了运算放入器的延迟,使响应变慢。此外,这种电路中运算放大器因输出引脚的内部电容而容易起振,有时必须作相位补偿。

THS5661A的原理框图

3）乘算型（如AD7533）

4）一位DA转换器

DDS DAC选择依据：（偶要做一个时钟100MHz，48位累加器的DDS）

1）分辩率(Resolution)bit

指数字信号的位数，这个根据需要有8bit,12bit,14bit,16bit.20bit。DDS一般用12bit、14bit和16bit，但要知道随着位数的增加，前级的ROM所存的数据位数也要相应增大，可能造成FPGA的ROM资源不够，再说其实位数太多也没有多大意义，但相位累加量很小的时候，相邻的两个数据其实变得很小。

2）建立时间(Setting Time) 通常指DAC从数字输入变迁(通常从半满度即50%点，例如从011…11到100…00)开始到达并保持在规定终值附近的误差带(一般为±1/2LSB)所需要的时间。一般地,电流输出DA建立时间较短,电压输出DA则较长。

电流输出DAC

THS5661A时间框图

                        THS5661A时间参数

        从THS5661A的DataSheet可以知道它的Output Setting Time是指ts(DAC)，从半满度50%达到并保持规定终值附近0.1%之内的时间，为35ns。也就是说，35ns之后数字值才转换为正确对应的模拟值。

电压输出DAC

                      AD669时间参数

     AD669的Output Setting Time为2.5μs，从半满度50%达到并保持规定终值附近0.0008%之内的时间。

     一般地,电流输出DAC的Output Setting Time较短,电压输出DAC由于输出运算放大器的延迟，所以Output Setting Time较长。但要注意的是“电流输出DAC的Output Setting Time较短”是指数字量转化为相应的模拟电流值的时间较短，“电压输出DAC的Output Setting Time较长”是指数字量转换为相对应的模拟电压值的时间较长，如果电流输出DAC再接运算放大器，I-V转换输出电压，那就还要算上运算放大器的延迟。

PS:经过我查找，DAC Output Setting Time最小的是ADI公司的AD9742(AD9744),为11ns。

AD9744的Output Setting Time为11ns

很显然，如果我的DDS时钟为100MHz（10ns），也就是说ROM每10ns读出一个sina波形的一个点的数字量（Digital）经过DAC转换为模拟量（Analog），但如果用AD9744的话，Setting Time才11ns，模拟量显然不能完全在一个规定终值的0.1%或0.01%之内。不过不要紧，转换到模拟量与计算出的规定终值也差不多了。