簡介

　　與其將DAC視為具有數(shù)字輸入和模擬輸出的黑匣子，不如了解當(dāng)今所用的DAC基本架構(gòu)，這樣將更有利于應(yīng)用，而且能簡化選型過程，否則考慮到市場上數(shù)不勝數(shù)的DAC，產(chǎn)品選型可能非常棘手。本指南討論最基本的DAC架構(gòu)：“串”DAC和“溫度計(jì)”DAC。串DAC的起源與開爾文爵士有關(guān)，他于19世紀(jì)中葉發(fā)明了開爾文分壓器。串DAC在當(dāng)今頗受歡迎，特別是在典型分辨率為6到8位的數(shù)字電位計(jì)等應(yīng)用中。溫度計(jì)DAC則相對(duì)獨(dú)立于代碼相關(guān)的開關(guān)毛刺，因而是低失真分段DAC和流水線式ADC的常用構(gòu)建模塊。

　　開關(guān)：簡單的1位DAC

　　把一個(gè)轉(zhuǎn)換開關(guān)（單刀雙擲SPDT開關(guān)）看作1位DAC是合理的，如圖1所示，該開關(guān)在基準(zhǔn)電壓與地之間或相等的正負(fù)基準(zhǔn)電壓之間切換輸出。這種簡單的器件是許多復(fù)雜DAC結(jié)構(gòu)的組成元件，在過采樣應(yīng)用中，它用作我們后面將會(huì)討論到的許多Σ-Δ型DAC的基本模擬元件。簡單的開關(guān)也很容易利用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝實(shí)現(xiàn)。不過，它實(shí)在是過于簡單，不需要進(jìn)行詳細(xì)討論，考慮更為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)將更有意義。

　　開爾文分壓器（串DAC）

　　除了上述轉(zhuǎn)換開關(guān)之外，最簡單的DAC結(jié)構(gòu)就是圖2所示的開爾文分壓器或串DAC。這種 DAC的N位版本由2N個(gè)等值串聯(lián)電阻和2N個(gè)開關(guān)（通常為CMOS）組成，該信號(hào)鏈的每個(gè)節(jié)點(diǎn)與輸出端之間都有一個(gè)開關(guān)。輸出通過閉合其中的一個(gè)開關(guān)而從適當(dāng)?shù)某轭^獲得（對(duì)于N位數(shù)據(jù)，將2N個(gè)開關(guān)解碼為1涉及到略微復(fù)雜的數(shù)字技術(shù)，但數(shù)字電路很便宜）。這種DAC的起源可以追溯到開爾文爵士于19世紀(jì)中葉的發(fā)明，它首先是用電阻和繼電器實(shí)現(xiàn)，繼而在 1920年代用真空管實(shí)現(xiàn)。