DAC的动态指标你了解吗？DAC奈域的输出及频响分析！

一直以来，DAC都是大家的关注焦点之一。因此针对大家的兴趣点所在，小编将为大家带来DAC的相关介绍，详细内容请看下文。

一、DAC的动态指标

下图是一个典型的DAC输出从0附近跳到满摆幅的输出波形：

输出从0到满摆幅变化(或者特定的两个差异较大的值)的总时间，称为settlingtime。输出主要经历两个阶段，一是slewrate，二是linearsettling。slewrate反映了输出大摆幅下的极限驱动能力，一般决定了输出10%~90%变化的时间，。而linearsettling则主要取决于输出节点的RC常数或者输出buffer的带宽。Settlingtime是用户考虑精密DAC速度的重点参数。

如果用户对DAC输出变化要求平稳不能有毛刺的话，则需要关注Glitch和Digitalfeedthrough两个指标。

Glitch主要与DAC核心部分的开关有关。当内部开关从一个点切换到另一个点时，会受到寄生电荷以及开关切换不能理想同步的影响，从而造成输出跳动。跳动的幅度和时间都是我们关注的对象，所以Glitch用nV*S这个二者相乘的单位来表示其能量大小。从其产生原理可见，glitch与具体切换的开关位置有关。Code的高位MSB变化时一般会产生较大的glitch，所以datasheet中普遍定义majorcarry处的glitch。Glitch也和结构有关，R-string的glitch一般比R2R结构的glitch小，原因在第二部分有解释。

Digitalfeedthrough则代表了模拟输出与数字输入的隔离程度。即使DAC没有被选中进行通信，总线上的数字IO信号或时钟跳动通过内部信号通路或者电源地的耦合也会造成DAC输出的跳动，即为digitalfeedthrough。良好的设计可以保证这个值很小。

另外，DAC输出noisedensity也是关注的一部分。DAC的噪声来源可以分几部分：VREF(如果有内部基准源的话，flicknoise+热噪声)，内部电阻串(电阻热噪声)，输出buffer(flicknoise+热噪声)。用户需要计算不同带宽下输出噪声带来的影响。系统设计时需要限制DAC输出信号的带宽来抑制不必要的噪声。一般来说，不希望带内噪声限制DAC的输出精度。

二、DAC奈域的输出及频响

（一）RF-DAC第一奈域的输出及频响

DAC输出不是连续的模拟波形，而是连续的台阶式直流波形。每一个台阶就是一个采样点，其波形如下图所示：

理想DAC输出波形

脉冲的宽度为1/FS。每个脉冲的频谱是sin（x）/x曲线。这也被称为sinc曲线，理想DAC的频响为：

理想DAC输出频响（归一化到Fs）

其整个第一奈奎斯特域输出的带内平坦度在4dB以内。大部分DA都自带了反sinc滤波器，提高带内平坦度。像某国产的RFDAC，自带11 TAP FIR用于补偿sinc滚降。

RF-DAC理想输出频谱（红）、反SINC函数频谱（蓝）、补偿后的频谱（黄）

使能后，使89%奈奎斯特频率内纹波小于±0.05dB，或80%奈奎斯特频率内纹波小于±0.033dB。

反SINC补偿后的通带纹波

（二）RF-DAC第二奈域的输出及频响

DAC第二奈奎斯特域的信号会被sinc包络衰减，信号能量会大大降低。

Mixing mode是一些高速DAC中使用的专有采样模式。在传统的DAC中，使用双开关在每个DAC时钟周期对数据进行采样。在这种开关结构下，每个DAC时钟周期对数据进行两次采样（一次在时钟上升沿，一次在时钟下降沿）。这种技术可以消除双开关结构中与数据相关的交流杂散限制，但由于4个开关的持续切换，在2xFdac处增加了一个杂散和一个具有更多杂散能量的时域信号。

在Mixing mode下，四开关DAC架构又向前推进了一步。在这种情况下，数据不仅在每个时钟周期中被采样两次，而且在下半个时钟周期中被反转，而不是被复制，从而改变了频响，允许在第二和第三奈奎斯特区中生成信号。

mixing mode仿真波形

这样采样保持函数的频域表示会变为：

(sin^2 (πf⁄2fs))/((πf⁄2fs))

这样在第二奈奎斯特域内的增益是比正常模式高的，并且在带内的响应较为平整。

最后，小编诚心感谢大家的阅读。你们的每一次阅读，对小编来说都是莫大的鼓励和鼓舞。希望大家对DAC已经具备了初步的认识，最后的最后，祝大家有个精彩的一天。