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CARATTERISTICHE DEI CONVERTITORI DIGITALI-ANALOGICI (DAC)

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Presentazione sul tema: "CARATTERISTICHE DEI CONVERTITORI DIGITALI-ANALOGICI (DAC)"— Transcript della presentazione:

1 CARATTERISTICHE DEI CONVERTITORI DIGITALI-ANALOGICI (DAC)

2 Conversione D/A Uscita analogica Convertitore D/A D 1, D 2, …D n Ingresso digitale Grandezza di riferimento V ref, I ref V o oppure I o D 1 D 2 …D n BIT più significativo –MSB, Most Significant Bit BIT meno significativo – LSB, Least Significant Bit Parola digitale di ingresso N è il numero decimale intero corrispondente alla parola digitale D 1 D 2 …D n

3 RELAZIONE INGRESSO-USCITA Tensione di fondo scala V ref V FS 2 n livelli 0 N=4 (D 1 D 2..D n =…100) N=5 (D 1 D 2..D n =…101) N=3 (D 1 D 2..D n =…011) … Uscita : dove :

4 CARATTERISTICA DI TRASFERIMENTO IDEALE

5 PARAMETRI DI UN DAC REALE n: numero dei bit nella parola digitale di ingresso E un indice del numero di livelli discreti in uscita, pari a 2 n o del numero di intervalli in cui viene suddivisa la tensione di fondo scala. Risoluzione: è la più piccola variazione che può subire, nel caso ideale, la grandezza di uscita Viene data in bit, in parti su 2 n, in %, in mV o mA. Fondo scala : è il valore V FS (o I FS ) di fondo scala della grandezza di uscita Corrisponde normalmente alla tensione di alimentazione degli integrati, 2.5V o 5V.

6 DAC reali Scostamenti dallandamento lineare dovuti a: –Offset –Guadagno –Non linearità

7 OFFSET del DAC La presenza delloffset comporta che, in corrispondenza del codice 000, luscita non sia nulla ma valga V offset. Leffetto è una traslazione rigida della curva caratteristica di una quantità pari a V offset. V offset V offset è normalmente dellordine dei mV

8 ERRORE DI GUADAGNO del DAC La presenza di un guadagno non costante al variare del codice di ingresso comporta che il valore delluscita analogica differisca dal valore ideale Leffetto è una inclinazione diversa della curva caratteristica. Normalmente lo scostamento aumenta allaumentare del codice di ingresso e può essere rappresentato con un fattore moltiplicativo K nella relazione ingresso/uscita.

9 ERRORE DI LINEARITA INTEGRALE } 0.07 Differenza assoluta Differenza rapportata ad un LSB Curva ideale Nei DAC di buone prestazioni gli errori di linearità integrale sono inferiori a ±1 LSB

10 ERRORE DI LINEARITA DIFFERENZIALE } = Incremento reale Errore di incremento rapportato ad un LSB Curva ideale Nei DAC di buone prestazioni gli errori di linearità differenziale sono inferiori a ±0.5 LSB Incremento ideale

11 MONOTONICITA DEL DAC } = Incremento reale Errore di incremento rapportato ad un LSB Curva ideale La monotonicità è essenziale nei sistemi di controllo, dove un comportamento NON monotono può portare ad instabilità del sistema. Incremento ideale

12 SETTLING TIME Commutazione della parola di ingresso da 00…000 a 11…111 Tempo di assestamento (settling time) Fascia di ampiezza assegnata ~<1 LSB

13 GLITCHES NEL SEGNALE DI USCITA Il glitch è un impulso di breve durata che può comparire alluscita del DAC nella transizione della risposta da un codice di ingresso al seguente Bit lento nel commutareCodice momentaneo spurio Commutazione ideale Commut. con glitch E dovuto alla commutazione non istantanea dei bit della parola, che produce codici di ingresso transitori e quindi uscite momentaneamente differenti da quella finale.

14 ALTRI PARAMETRI CARATTERISTICI DEI DAC REALI Stabilità E indice di quanto il comportamento di una DAC sia sensibile alletà, alla temperatura, alla tensione di alimentazione, ecc. Accuratezza E la peggior differenza che si può riscontrare tra luscita del convertitore reale ed il corrispondente valore ideale (espressa in LSB). Precisione E indice della capacità del DAC di fornire sempre lo stesso valore analogico di uscita a parità di codice di ingresso.


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