原標(biāo)題：基本DAC架構(gòu)：分段DAC

基本DAC架構(gòu)中的分段DAC是一種將兩個(gè)或更多DAC組合成一個(gè)更高分辨率DAC的技術(shù)方法，旨在通過組合不同分辨率或類型的DAC來達(dá)到所需的性能。以下是對(duì)分段DAC的詳細(xì)解析：

一、定義與原理

分段DAC通過將兩個(gè)或更多個(gè)DAC（可以是同一類型或不同類型）的輸出以某種方式相加，從而獲得一個(gè)更高分辨率的DAC。通常，一個(gè)DAC處理最高有效位（MSB），而另一個(gè)或多個(gè)DAC處理最低有效位（LSB）。

二、架構(gòu)類型

分段DAC有多種架構(gòu)，其中一些常見的類型包括：

1. Kelvin-Varley分壓器（串DAC組合）：

• 由兩個(gè)或更多“串DAC”組成，各DAC之間通過緩沖器隔離，確保它們之間不會(huì)相互影響。

• 各串DAC中的電阻值必須相等，以保證DAC的線性性。

• MSB DAC和LSB DAC的分辨率可以不同，總分辨率為兩者之和。

2. 無緩沖分段串DAC：

• 相比于有緩沖的架構(gòu)，無緩沖分段串DAC更便宜且易于制造（如通過CMOS工藝）。

• 由于沒有緩沖器，LSB串DAC看起來像是與MSB串DAC中的電阻并聯(lián)，這會(huì)影響MSB電阻上的電壓，從而實(shí)現(xiàn)所需的輸出。

• 此架構(gòu)的輸出阻抗會(huì)隨著數(shù)字代碼的改變而變化。

1. 混合架構(gòu)：

• 在某些情況下，為了獲得更高的分辨率和更好的性能，可能會(huì)使用不同類型的DAC來組合成分段DAC。

• 例如，LSB部分可能使用R-2R梯形電阻網(wǎng)絡(luò)，而MSB部分則使用其他結(jié)構(gòu)。

三、特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)

1. 高分辨率：通過組合多個(gè)DAC，可以獲得比單個(gè)DAC更高的分辨率。

2. 靈活性：可以根據(jù)需要選擇不同的DAC類型和分辨率來組合，以滿足特定的性能要求。

3. 成本效益：在某些情況下，分段DAC可能比單個(gè)高分辨率DAC更經(jīng)濟(jì)。

四、應(yīng)用與挑戰(zhàn)

分段DAC在需要高分辨率DAC的應(yīng)用中非常有用，如音頻處理、視頻轉(zhuǎn)換、通信系統(tǒng)等。然而，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)分段DAC也面臨一些挑戰(zhàn)，如確保各DAC之間的線性性、減少毛刺和失真、以及優(yōu)化功耗等。

五、未來發(fā)展

隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，分段DAC的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)將變得更加靈活和高效。未來可能會(huì)出現(xiàn)更多創(chuàng)新的分段DAC架構(gòu)，以滿足不斷增長(zhǎng)的高分辨率和高速轉(zhuǎn)換需求。

綜上所述，分段DAC是一種通過組合多個(gè)DAC來獲得更高分辨率和性能的有效方法。它在許多應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用，并隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷演進(jìn)。