【導讀】您也許知道，某些DAC包含可在輸出端生成基準電壓的R2R網絡。這些電阻都是精密電阻。它們通常用來根據發送到DAC的數字值切換電流
，從而在輸出放大器端產生一個電壓。采用乘法DAC時
，並未集成輸出放大器。這就有可能實現某些非常規應用，並將R2R網絡用作一個電阻。

大多數 DAC 采用固定的正基準電壓工作
，輸出電壓或電流與基準電壓和設定的數字碼的乘積成比例。而對於所謂的乘法數模轉換器（MDAC），情況並非如此，其基準電壓可以變化，變化範圍通常是±10V。因此
，通過基準電壓和數字碼可以影響模擬輸出（在這兩種情況下都是動態的）。

應用

借助相應的接線，模塊可以輸出放大、衰減或反轉的信號（相對於基準信號而言）。因此
，其應用領域包括波形發生器、可編程濾波器和 PGA（可編程增益放大器），以及其他必須調整失調或增益的很多應用。

圖1. 具有可變增益的電路(PGA)

圖1顯示了一個帶下遊放大器的 14 位 MDAC AD5453 
，放大器可根據DAC 的編程數字碼放大或削弱信號。

電路計算

該電路的輸出電壓 (V_OUT) 計算如下：

除了增益和 DAC 的設定數字碼 D 之外
，輸出電壓還受運算放大器電源電壓的影響或限製。在所示情況下， ADA4637-1 放大器的電源電壓為±15 V 電壓，應輸出 ±12V 的最大電壓，因此其控製範圍足夠大。增益由電阻 R2 和 R3 確定：

所有電阻（R1至R3）應具有相同的電阻溫度係數 (TCR)，但不一定要與DAC 內部電阻的 TCR 相同。電阻 R1 用於根據 R 2和 R3 及以下關係調整 DAC 內部電阻 (RFB)：

選擇電阻時，必須確保運算放大器在最大輸入電壓時仍處於工作範圍內（ DAC 可以在 V_REF 下處理 ±10 V）。還應注意
，放大器的輸入偏置電流 (IBIAS) 會被電阻( R_FB + R2|| R3)放大
，這對失調電壓有相當大的影響。選擇具有超低輸入偏置電流和超低輸入失調電壓（依據數據手冊）的運算放大器 ADA4637-1 正是基於這個原因。為了防止閉環控製係統不穩定或所謂的響鈴振蕩，在 I_OUT 和 R_FB 之間插入 4.7 pF 電容

；特別推薦將這一做法用於快速放大器。

如ru前qian所suo述shu
，放fang大da器qi的de失shi調tiao電dian壓ya會hui被bei閉bi環huan增zeng益yi放fang大da。當dang設she置zhi增zeng益yi的de外wai部bu電dian阻zu發fa生sheng改gai變bian，變bian化hua值zhi對dui應ying於yu數shu字zi步bu長chang時shi

，此ci值zhi會hui增zeng加jia到dao期qi望wang值zhi上shang
，產chan生sheng微wei分fen非fei線xian性xing誤wu差cha。如ru果guo它ta足zu夠gou大da，可ke能neng會hui導dao致zhiDAC行為非單調。為避免這種效應，有必要選擇低失調電壓和低輸入偏置電流的放大器。

相比其他電路的優勢

原則上
，如果允許使用外部基準電壓源，那麼也可以使用標準 DAC，不過標準 DAC 與 MDAC 之間有一些重大區別。標準 DAC 的基準輸入隻能處理幅度有限的單極性電壓。除幅度外
，基準輸入帶寬也非常有限。這在數據手冊中用乘法帶寬值表示。以 AD5664 16位 DAC 為例，該值為 340 kHz。乘法 DAC 的基準輸入可以使用雙極性電壓
，其也可以高於電源電壓。帶寬同樣高得多—— AD5453 的典型帶寬為 12 MHz。

結語

乘法數模轉換器的使用不是那麼廣泛，但其提供了許多可能性。除了高帶寬的自製 PGA 以外
，移動應用也是非常合適的應用，因為其功耗要求低於 50 μW。

AD5453

●   乘法帶寬：12 MHz

●   積分非線性(INL)：±0.25 LSB（8位）

●   8引腳TSOT和MSOP封裝

●   電源電壓：2.5 V至5.5 V

●   引腳兼容的8/10/12/14位電流輸出DAC

●   ±10 V基準電壓輸入

●   50 MHz串行接口

●   更新速率：2.7 MSPS

●   擴展的溫度範圍：–40°C至+125°C

●   四象限乘法

●   上電複位，具有掉電檢測功能

●   功耗：<0.4 µA（典型值）

●   保證單調性

●   通過汽車應用認證

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