基于超级电容器储能的直流DVR装置设计与实现
图3所示曲线为初始误差输出电压与输入码之间的关系图。这是一个实际DAC器件的特性曲线,这组曲线比图2靠得更紧,不易分析,所有最好画出它们与理想曲线之间的偏差,如图4所示。图4也给出了包括温度影响的整体误差。

图3:DAC输出与输入码之间的关系图,显示了增益、失调误差的影响,基准电压为2.5V。

图4:DAC输出误差与输入码之间的关系,基准电压为2.5V。
从图中可以看出,温度的影响远低于初始误差,所以,即使数据手册只给出了温度特性的典型值,也不会对整体误差产生显著影响。零码处的整体误差为±0.423%FS (±10.6mV),最大输入码处的整体误差为±0.952%FS (±23.8mV)。
可以采取一些改善措施,如提高基准电压。由于增益误差是以满量程的百分比(%FS)规定的,它的绝对值会变大,但失调误差的绝对值不会变大。因而,可以通 过提高基准电压来提高满量程输出电压,然后再从外部把DAC的输出降到所要求的电压,这样,增益误差恢复到原来的数值,而失调误差却可以减小。图5显示了这种方法的效果。

图5:DAC输出误差与输入码之间的关系示例,基准电压为2.5V。
零码处,整体误差为±0.212%FS (±5.3mV);最大码处,整体误差为±0.740%FS (±18.5mV)。
当然,此结果忽略了输出分压器引入的误差。但这种方法是完全可行的,因为输出分压器可以采用精密分压器,比如MAX5490,其比率精度的温度特性可以达到±0.05%。当然,对DAC输出进行分压的缺点是降低驱动能力,需通过运放改善输出驱动,这又会引入额外的误差,对此方法的深入讨论不在本文范畴。
结论
本文讨论了影响DAC精度的失调误差和增益误差,也通过例子给出了如何计算最差条件下的误差,并提供了一些改善整体误差的建议。

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