ZHDA144 May 2026
R-2R DAC(或后置 DAC)架构使用 R 和 2R 两种电阻值形成重复模式,设计中的每个 2R 元件均通过开关连接到 VREF 或 GND。每个开关的状态取决于锁存到 DAC 的输入代码。MSB 控制最靠近 VOUT 的开关,LSB 控制最远离 VOUT 的开关。R-2R 架构的基准电压输入阻抗根据数字输入代码而变化。R-2R 设计通常用于更高分辨率的器件,因为它们只需要 2N 个电阻器,其中 N 是 DAC 的分辨率。R-2R DAC 提供高达 16 位或 20 位的高分辨率和更佳的噪声性能。这种类型的 DAC 并非固有单调。
图 2-2 显示了 R-2R DAC 架构的示意图。
R-2R DAC 具有更高的干扰能量,这是因为根据代码间转换,一次会切换更多开关。一个 4 位 DAC 将其输入代码从 1000'b 更改为 0111'b 时,所有四个开关都会改变其状态,这被称为“主进位跳变”。这种中间尺度代码变化通常会产生最高的干扰能量。
图 2-3 显示了主进位跳变的示例。在图中第 1 步,输出电压正从前一次代码变化中逐渐稳定。在第 2 步,由于主进位跳变,输出电压出现上升。在第 3 步,随着开关趋于稳定,出现较大的电压降。
图 2-3 主进位跳变干扰电压