數(shù)模轉(zhuǎn)換器（ｄａｃ）是非常通用的器件，其能力遠遠超出電平設置的范疇，而且延伸到通信、視頻、音頻、電位計和替代可變電阻器、信號合成以及許多其它應用。

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　�。洌幔闶亲罨咀钪匾幕旌闲盘枠嫿K，其輸出可以是單端，也可以是差分；器件可以是單極性，也可以是雙極性的；ｄａｃ的傳遞函數(shù)是線性的，也可以是非線性的，如＇ｌｏｇｄａｃ＇為對數(shù)傳遞函數(shù)，主要應用在音頻系統(tǒng)中。實際傳遞函數(shù)與理想傳遞函數(shù)的擬合度可以用ｄａｃ的積分非線性或ｉｎｌ來描述，通常有兩種表達方法：一種是端點方法，如圖１左圖所示，另一種是最佳直線的方法，如圖１右圖所示。即使是簡單的σ－δ轉(zhuǎn)換器那樣并不呈現(xiàn)微分非線性誤差的轉(zhuǎn)換器也都有ｉｎｌ誤差，而且這個誤差還會影響到雜散和失真的性能。

　�。洌幔悴粌H可以對輸入代碼產(chǎn)生一個量化輸出電平的響應，同時也可以動態(tài)產(chǎn)生信號。與ａｄｃ一樣，ｄａｃ也是一個采樣數(shù)據(jù)系統(tǒng)，因而遵循奈奎斯特和香農(nóng)采樣定理。

　　此外，建立時間是一個ｄａｃ設計多方面的技術指標。簡單的可以理解為從輸出電壓離開一個具有指定誤差范圍電平到穩(wěn)定進入目標誤差范圍電平的時間。有些制造商定義的建立時間還包括與鎖存和開關設置時間相關的寄存器延遲，以及如圖２中所示的左側(cè)的死區(qū)。前者在使用ｄａｃ產(chǎn)生動態(tài)信號時更為有用，而后者對于電平設置的調(diào)節(jié)很重要。不符合建立時間的時序指標可能會導致性能上的問題。

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　　ｄａｃ的一個基本構建模塊是一個簡單的開關。圖３所示為最簡單的電壓輸出ｄａｃ架構，包括一個ｋｅｌｖｉｎ分壓器，溫度計式ｄａｃ，全譯碼器。這種ｄａｃ也可稱為電阻串（ｓｔｒｉｎｇ）ｄａｃ。圖中所示的是一個３位電阻串ｄａｃ，一般來講電阻串ｄａｃ不超過８位。對于ｋｅｌｖｉｎ分壓式ｄａｃ，由輸入代碼的改變而產(chǎn)生的開關毛刺相對恒定，與代碼在ｄａｃ范圍內(nèi)所處位置無關，因此成為了目前較高分辨率的分段式ｄａｃ的常用構建模塊�；鶞孰妷菏羌釉陔A梯型電阻串的頂部，輸入代碼確定了開關與電阻串的連接。由于ｃｍｏｓ開關漏電流很小，而且可以實現(xiàn)很高的集成度，因此，電阻串ｄａｃ常采用ｃｍｏｓ制造工藝。

　　如果去掉圖３電阻串ｄａｃ最上面的電阻，梯形電阻串的上下兩個端點就變成了電位器的兩個端點，從而得到數(shù)字電位器，電阻串ｄａｃ的輸出成為了電位器的抽頭。

　　基于ｒ／２ｒ網(wǎng)絡的ｄａｃ一直是一種普遍使用的類型，由于２：１比率很低，因此電阻非常容易制造以及微調(diào)，如圖４所示為一個電壓型ｒ／２ｒ階梯網(wǎng)絡ｄａｃ。該架構中每個二進制位在地與基準電壓之間切換，其中一個有利的特點是該架構輸出阻抗與代碼無關，是恒定的。其輸出可以為電壓，或者是流入虛地的電流。需注意的是，這些開關必須能工作在很大的共模電壓范圍（從ｖｒｅｆ到地電位）內(nèi)，而且ｖｒｅｆ端點的阻抗是輸入數(shù)字量代碼的函數(shù)，因而必須用低阻抗驅(qū)動。

　　對于ｒ／２ｒ階梯ｄａｃ電流型輸出結(jié)構，其開關總是工作在地電位。由于這種架構如果使用ｃｍｏｓ開關，則ｖｒｅｆ輸入可以有正極性或者負極性。如果把雙極性ａｃ輸入加到ｖｒｅｆ引腳上，就有４象限乘法，因此可以得到ｖｒｅｆ電壓與數(shù)字量代碼之間乘積的輸出，因此這種ｄａｃ架構通常被用于乘法ｄａｃ（ｍｄａｃ）中，可以應用到以數(shù)字控制方式對信號進行放大或縮小。

　　如果用電容切換代替電阻或電流源，即為開關電容ｄａｃ或稱電荷分配ｄａｃ，如圖５所示。其中電容的匹配是用精密光刻技術控制的，并且還另外增加了一些電容和開關出廠前的微調(diào)，或者在完成安裝之后的系統(tǒng)級自校準調(diào)試過程中使用。而該架構的一個缺點是，開關時的瞬態(tài)電流注入到模擬輸入端，這需要驅(qū)動放大器對于這些瞬態(tài)電流能夠在大約半個轉(zhuǎn)換周期內(nèi)穩(wěn)定下來。

　　若干個低分辨率ｄａｃ可以使用＇分段（ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ）＇技術組合成較高分辨率的ｄａｃ，有許多種方法可以實現(xiàn)這種分段。如圖６中（ａ）所示，兩個３位電阻串ｄａｃ構成一個完整的６位ｄａｃ，如果采用ｃｍｏｓ工藝，這種ｄａｃ效果很好。其中，最高的幾位是用第一個電阻串ｄａｃ實現(xiàn)，而最低的幾位用第二個電阻串ｄａｃ實現(xiàn)。而在圖６（ｂ）中，低位ｄａｃ是用二進制ｄａｃ構成的。分段法降低了開關毛刺的影響，有助于減少與數(shù)字輸入有關的ｄｎｌ誤差，因此常用于高速ｄａｃ中。