EN
Қазіргі тез дамып келе жатқан электроника саласында жоғары өнімді жүйелерді әзірлейтін инженерлер үшін дәлдік DAC-ты таңдау барша маңызды болып табылады. Дәлдік DAC цифрлық басқару жүйелері мен аналогтық шығыстар арасындағы маңызды көпір болып табылады, сондықтан ерекше компоненттерді стандартты нұсқалардан ажырататын негізгі сипаттамалар мен өнімділік қасиеттерін түсіну маңызды. Сіз өнеркәсіптік автоматтандыру жабдықтарын, сынақ және өлшеу құралдарын немесе жетілдірілген дыбыстық жүйелерді жобалауда болсыңыз, дәлдік DAC-ты таңдау сіздің жүйеңіздің дәлдігіне, тұрақтылығына және жалпы өнімділік мүмкіндіктеріне тікелей әсер етеді.
Дәлдік DAC-тың негізгі негіздерін түсіну
Негізгі архитектура мен жұмыс істеу принциптері
Дәлдік DAC негізінен сандық кіріс кодтарын ерекше дәлдікпен және минималды ауытқулармен сәйкес аналогтық кернеуге немесе ток шығысына түрлендіреді. Архитектурада, әдетте, термометрлік кодталған массивтерді пайдаланатын жоғарғы разрядты биттер мен екілік салмақты құрылымдарды қолданатын төменгі разрядты биттері бар сегменттелген құрылымдар сияқты алдыңғы қатарлы әдістер қолданылады. Бұл гибридтік тәсіл сызықтықтық жұмысістеуді және кремний сәйкестігін еңгізіп, дәстүрлі архитектураларға қарағанда жоғары сапалы сипаттамаларға ие болу үшін дәлдік DAC-тің орындалуын мүмкіндік береді.
Қазіргі заманғы дәл DAC жобалары температура жылуын, уақыт өте келе сапасының төмендеуін және технологиялық өзгерістерді үздіксіз бақылап, түзету механизмдерін қамтиды. Мұндай өзін-өзі тексеретін жүйелер жұмыс істеу мерзімі бойынша белгіленген дәлдік деңгейін сақтау үшін ішкі эталондық өлшеулер мен сандық түзету алгоритмдерін пайдаланады. Тексеру процесі әдетте қосу кезеңінде жүреді және тұрақты жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін қалыпты жұмыс режимінде периодты түрде іске қосылуы мүмкін.
Сигналдық тізбекті интеграциялау ескертулері
Толық сигнал тізбегінде дәлдікті ЦАТ жүзеге асырғанда инженерлер конвертер мен оны қоршаған схемалар арасындағы өзара әрекетті мұқият қарастыруы керек. Шығыс операциялық күшейткішті таңдау ерекше маңызды болып табылады, себебі ол дәлдікті ЦАТ-тың өзіне тән дәлдігін сақтауымен қатар берілген жұктеме шарттары үшін жеткілікті жетекші қабілетті қамтамасыз етуі керек. Төменгі дыбыс деңгейі бар, дәлдігі жоғары операциялық күшейткіштер, сонымен қатар мұқият сәйкестендірілген ығысу және дрейф сипаттамалары жүйенің жоғары деңгейдегі өнімділігін қамтамасыз етеді.
Дәлдікті ЦАТ интеграциялаудың тағы бір маңызды аспектісі — қоректендіру көзінің дизайны, себебі қоректендіру көзінің дыбысы мен реттеуі тікелей түрлендірудің дәлдігіне әсер етеді. Қоректендіру көзін реттеуге жоғары дәлдікті сызықтық реттегіштер мен кеңінен қолданылатын декупаждау желілері дәлдікті жұмыс істеу үшін қажетті таза жұмыс ортасын қамтамасыз етеді. Сонымен қатар, мұқият орындалған PCB компоновкасы жер контурларын азайтады және оптималды дыбыс өнімділігі үшін ток қайтару жолдарын дұрыс ұйымдастырады.
Дәл DAC-ты таңдау үшін маңызды сипаттамалар
Ажыратымдылық және дәлдік параметрлері
Ажыратымдылық дегеніміз дәл DAC шығара алатын ең кіші өзгерісті білдіреді және әдетте битпен өрнектеледі, ал дәлдік — идеалды және нақты шығыс мәндері арасындағы абсолюттік ауытқуды қамтиды. Дәл қолданыстар үшін инженерлер шығыстағы реттеулерде қажетті дәлдікті қамтамасыз ету үшін жиі 16-битті, 18-битті немесе тіпті 20-битті ажыратымдылық деңгейлерін талап етеді. Алайда, шу шектеулері мен мағыналы ажыратымдылықты төмендететін басқа да идеалды емес сипаттамалар салдарынан нақты тиімді ажыратымдылық көрсетілген бит санынан өзгеше болуы мүмкін.
Интегралдық сызықты емес және дифференциалдық сызықты емес сипаттамалар — дәлме-дәл АЦТ-ның кіріс кодтары мен шығыс деңгейлері арасындағы идеалды түзу сызықтық байланыспен қаншалықты сәйкес келетінін анықтайды. INL әдетте кез келген кодтың идеалдық трансферлік функциядан максималды ауытқуын өлшейді, ал DNL көршілес кодтар арасындағы қадам өлшемдеріндегі өзгерісті көрсетеді. Жоғары дәлдіктегі АЦТ құрылғылары барлық жұмыс диапазонында ±1 МРБ-дан жақсы INL және ±0.5 МРБ-дан жақсы DNL сақтайды.
Динамикалық өнім сипаттамалары
Тұрақтану уақыты — кіріс коды өзгергеннен кейін дәлдік ЦАТ шығыс мәніне нақтылық диапазоны ішінде қаншалықты тез жететінін анықтайтын негізгі динамикалық сипаттама. Бұл параметр жүйе тұрақтылығы мен өнімділігіне тікелей әсер ететін тез реакция беру қажет болатын тұйықталған басқару жүйелерінде ерекше маңызға ие. Алдыңғы қатарлы дәлдік ЦАТ-тар дәлдіктің толық сипаттамаларын сақтай отырып, микросекунд деңгейіндегі тұрақтану уақытына қол жеткізеді.
Шығыс шуы мен дрейф сипаттамалары сезімтал қолдануларда ұзақ мерзімді тұрақтылық пен өлшеу дәлдігіне едәуір әсер етеді. Кернеу шуының тығыздығына арналған техникалық талаптар, әдетте nV/√Hz-пен өлшенеді және дәл ДАТ-тың жүйенің жалпы шу деңгейіне қосқан үлесін көрсетеді. Температура дрейф коэффициенттері ppm/°C түрінде беріледі және шығыс деңгейлерінің температураның өзгеруіне байланысты қалай өзгеретінін сандық бағалайды, осы спецификацияның кең температуралық диапазондарда жұмыс істейтін қолданулар үшін маңызы зор.
Жергілікті дәл ДАТ шешімдері мен нарықтың жетекшілері
Алдыңғы қатарлы қытайлық өндірушілер
Жергілікті дәл ДАТ нарығы едәуір өсті, Analogix, ChipSea және Sgmicro сияқты компаниялар Қытайдың бірнеше өндірушілері үйде және халықаралық нарықтарда мықты позициялар құрды. Олар дәл ДАТ-тардың толық портфелін әзірledi өнімдер олар белгілі халықаралық жабдықтаушылармен тиімді бәсекелестікке түсе алатын деңгейде. Бұл өндірушілер жоғары өнімді шешімдерді бәсекеге қабілетті бағамен ұсыну үшін алдыңғы қатарлы жартылай өткізгіш процестері мен инновациялық дизайн әдістерін пайдаланады.
Үйлік дәлдік DAC өндірушілері зерттеу және дамыту саласында көп қаражат салды, нәтижесінде автомобиль, өнеркәсіп және байланыс саласындағы қатаң талаптарға сай келетін өнімдер алынды. Осы компаниялардың көбі ISO 9001 сапа басқару жүйесін ұстанады және автомобильдік сертификаттау стандарттарына жетті, бұл олардың сенімділікке және өнімділіктің тұрақтылығына деген адалдығын көрсетеді. Жергілікті техникалық қолдау, қысқа жеткізу тізбегі және бағаға ыңғайлылықтың үйлесімі үйлік дәлдік DAC шешімдерін қытайлық OEM-дер үшін барынша тартымды етіп отыр.
Өнімдер портфелін талдау
Қазіргі жергілікті дәлдік DAC-тың ұсыныстары 12 биттен 20 битке дейінгі ауқымды қамтиды және кернеу мен ток режимдері сияқты әртүрлі шығыс конфигурацияларын қосады. Көптеген өндірушілер халықаралық дәлдік DAC өнімдерінің танымал үлгілеріне қосылатын альтернативалар ұсынады, бұл бар қолданбалар үшін дизайн енгізу процесін жеңілдетеді. Бұл құрылғылар әдетте миниатюризация талаптарын қолдайтын кішігірім пакеттер мен чиптік пакеттер сияқты алдыңғы қатарлы пакеттеу опцияларымен сипатталады.
Арнайы дәлдік DAC нұсқалары нақты мақсаттарға бағытталған қолдану ұзақ температуралық диапазондар мен жақсартылған электромагниттік үйлесімділік маңызды болатын өнеркәсіптік автоматтандыру сияқты сегменттер. Кейбір өндірушілер дәлдік DAC функционалдылығын қосымша сигналды өңдеу схемотехникасымен біріктіретін қолдануға арналған интегралдық микросхемаларды ұсынады, компоненттер санын азайтады және жүйенің жалпы интеграциясын жақсартады. Бұл интегралды шешімдер жиі дискретті нұсқаларға қарағанда жоғары өнімділік көрсетеді және тақта ауданының талаптарын азайтады.
Қолданбаға Сәйкес Таңдау Критерийлері
Өнеркәсіптік автоматтандыру талаптары
Өнеркәсіптік автоматтандыру қолданбалары дәлдік АЦТ құрылғыларын талап етеді, олар ұзақ уақыт бойы дәлдік сипаттамаларын сақтай отырып, қатаң жағдайларда сенімді жұмыс істеуі керек. Температураның тұрақтылығы маңызды мәнге ие болады, өйткені өнеркәсіптік жабдықтар күнделікті және жылдық циклдар барысында температураның үлкен ауытқулары бар орталарда жиі жұмыс істейді. Өнеркәсіптік мақсатта қолдануға арналған дәлдік АЦТ құрылғылары, әдетте, жұмыс істеу температурасы -40°C мен +105°C аралығында болып, жұмыс сапасының минималды төмендеуімен сипатталады.
Өнеркәсіптік орталардағы электромагниттік сәйкестік талаптары өткізілетін және сәулеленетін кедергіге төзімді, дәл DAC құрылымдарын қажет етеді. Электрлік түрде шулы ортада сигналдың бүтіндігін сақтауға мүмкіндік беретін, жақсартылған экранның сипаттамалары мен интеграцияланған сүзгілері бар алдыңғы пакеттер. Сонымен қатар, өнеркәсіптік деңгейдегі дәл DAC компоненттері жоғары температурада жұмыс істеу мерзімін және термиялық циклдау бағалауын қоса алғанда, ұзақ мерзімді жұмыс істеу тұрақтылығын қамтамасыз ету үшін кеңейтілген сенімділік тестілеуден өтеді.
Тестілеу және Өлшеу Қолданбалары
Тест және өлшеу жүйелері сілтеме көздері мен калибрлеу стандарттары ретінде қызмет ету үшін ерекше дәлдік пен тұрақтылық сипаттамалары бар дәл DAC компоненттерін талап етеді. Мұндай қолданбаларда жоғары классы құралдарда 18 биттік және 20 биттік дәлдіктегі DAC құрылғыларының кеңінен таралуымен қатар, мүмкін болатын ең жоғары ажырату деңгейлерін талап етеді. Калибрлеудің ізденуі мен ұзақ мерзімді тұрақтылық сипаттамалары осындай қатаң қойылатын талаптарға ие қолданбалар үшін таңдау процесінің маңызды факторларына айналады.
Дәл өлшеу құралдарындағы өлшеу қатесінің бюджеті жүйенің әрбір компонентіне нақты қате үлестерін бөледі, осылайша дәл DAC сипаттамалары жүйенің жалпы дәлдігі үшін маңызды фактор болып табылады. Төмен жиілікті дыбыс сипаттамалары, әсіресе 1/f дыбыс үлестері, ұзақ интеграциялау уақыттарында өлшеу дәлдігіне үлкен әсер етеді. Жоғары сапалы дәл DAC құрылғылары осы төмен жиілікті дыбыс көздерін азайту үшін алдыңғы қатарлы дыбыс төмендету әдістерін және референстік конструкцияларды қолданады.
Дизайнды іске асырудың ең жақсы тәжірибелері
ППС орналасуы мен жерге қосу стратегиялары
Дәлдік DAC құрылғыларының толық өнімділік потенциалын іске асыруда ППС-тің дұрыс орналасуы маңызды рөл атқарады. Жерге қосу жазықтығының дизайны аналогтық және сандық жерге қосу аймақтарын мұқият бөлуі керек және жоғары жиілікті токтар үшін төменгі импедансты кері жолдарды қамтамасыз етуі керек. Жұлдызша тәрізді жерге қосу конфигурациялары сезімтал аналогтық тізбектер мен ауыстырушы сандық логика арасындағы байланысты азайту және жерге қосу контурларын минимизациялауға көмектеседі. Маңызды дәлдік DAC сигналдары нақты трасса импедансын бақылау және виваларды минималды пайдаланумен арналған трасса талап етеді.
Темір ДАТ құрылғыларына таза, тұрақты кернеулерді сақтау және қоректену көзінен туындайтын дыбыс байланысын азайту үшін электрмен жабдықтау тарату желілері оңтайлы қорек беру бас тартуын қамтамасыз етуі керек. Тиісті декуплау конденсаторларының орналасуы бар арнайы қоректену жазықтықтары оңтайлы қорек беру бас тартуын қол жеткізуге көмектеседі. Төменгі құлау сызықтық реттегіштерді пайдаланып жергілікті реттеу жүйенің деңгейіндегі қоректену өзгерістерінен қосымша бөлуін қамтамасыз етеді, әсіресе қоректендіру кернеуі жұмыс істеу кезінде әлдеқайда өзгеруі мүмкін болатын аккумулятормен жұмыс істейтін портативті қолданбалар үшін маңызды.
Жылу реттеу мәселелері
Дәлдік ДАТ жұмысына жылулық дизайн үлкен әсер етеді, себебі температураның өзгеруі дәлдік сипаттамалары мен ұзақ мерзімді тұрақтылыққа тікелей әсер етеді. Компоненттерді ұқыпты орналастыру дәлдік ДАТ құрылғысы бойынша жылулық градиенттерді азайтады, ал жылулық виалар мен жылу шашырату әдістері пайда болған жылуды тиімді шашыратуға көмектеседі. Жоғары қуатты қолданбаларда түйін температураларын белгіленген шектерде сақтау үшін арнайы радиаторлар немесе жылулық төсештер қажет болуы мүмкін.
Температураны бақылау және компенсация схемалары термиялық өзгерістері бар қолданбаларда дәлме-дәл АЦТ-ның дәлдігін арттыруға мүмкіндік береді. Кейбір алдыңғы қоныстар дәлме-дәл АЦТ құрылғыларының жанында температура сезгіштерін пайдаланады, осылайша бағдарламалық компенсация алгоритмдері белгілі температуралық коэффициенттерді түзетуге мүмкіндік алады. Бұл тәсіл жүйелердің аппараттық құралдар ғана болған жағдайда мүмкін болатыннан құрғақырақ температура диапазонында дәлдік сипаттамаларын сақтауына мүмкіндік береді.
ЖИІ ҚОЙЫЛАТЫН СҰРАҚТАР
Менің қолданбам үшін қандай дәлдіктегі АЦТ қажет
Қажетті дәлме-дәл АЦТ разрешениясы нақты дәлдік талаптарыңызға және жүйенің дабыл деңгейіне байланысты. Жалпы өнеркәсіптік басқару қолданбалары үшін 12-биттен 16-битке дейінгі разрешение жеткілікті өнімділік көрсетеді. Дегенмен, жоғары дәлдіктегі өлшеу жүйелері, дыбыс қолданбалары немесе ғылыми құралдар қажетті динамикалық диапазон мен дәлдік деңгейлеріне жету үшін 18-биттен 20-битке дейінгі дәлме-дәл АЦТ құрылғыларын қажет етуі мүмкін.
Дәлдік DAC жүйелерінде дыбыс деңгейін қалай азайтуға болады
Дәлдік DAC жүйелеріндегі дыбысты азайту үшін қуаттандыру тізбегін, PCB орналасуын және компоненттерді таңдауды мұқият қарастыру қажет. Жоғары дәлдіктегі қуат көзін реттеу қабілеті бар дербес сызықтық реттегіштерді пайдаланыңыз, аналогтық және сандық жерге нақты бөлінген нүктелерді қолданып, шығыс буферлеу үшін дыбысы төмен операциялық күшейткіштерді таңдаңыз. Сонымен қатар, дәлдік DAC-тың ішкі дыбыс сипаттамаларын ескеріңіз және нақты дыбыс талаптарыңызға сәйкес оптимизацияланған құрылғыларды таңдаңыз.
Үйлік және халықаралық дәлдік DAC тауарластары арасындағы негізгі айырмашылықтар қандай
Үйде қолданылатын дәлдікті DAC жеткізушілері жергілікті техникалық қолдау, жеткізу уақытының қысқаруы және бәсекеге қабілетті бағалар саласында көбінесе артықшылықтар ұсынады. Көптеген қытай өндірушілері қазір халықаралық нұсқалармен салыстырмалы спецификацияларға ие өнімдерді ұсынып, отандық қолданбалар үшін жеткізу тізбегінің қауіпсіздігін жақсартады. Алайда, кейбір мамандандырылған жоғары дәлдіктегі қолданбалар үшін ең жаңа өнімділік спецификациялары немесе нақты функциялар жинағы үшін халықаралық жеткізушілерге әлі де қажет болуы мүмкін.
Дәлдікті DAC-ті таңдауда температура коэффициентінің маңызы қандай
Температура коэффициентінің техникалық сипаттамалары кең температуралық диапазонда жұмыс істейтін немесе ұзақ мерзімді тұрақтылықты талап ететін қолданбаларда маңызды болып табылады. Температуралық жұмыс істеуі нашар болатын дәлме-дәл АЦТ уақыт өте келе немесе орташа ортаның өзгеруіне байланысты елеулі дрейфті бастан кешіруі мүмкін, соның арқасында жүйенің дәлдігі бұзылуы мүмкін. Жоғары дәлдікті қолданбалар үшін 1 ppm/°C-тен жақсы температуралық коэффициентке ие болатын дәлме-дәл АЦТ құрылғыларын іздеңіз, ал жалпы өнеркәсіптік қолданбалар талаптарына байланысты 10 ppm/°C-ге дейінгі техникалық сипаттамаларды қабылдауы мүмкін.