Статические характеристики ЦАП.

Разрешающая способность - приращение Uвых при преобразовании смежных значений Dj, т.е. отличающихся на ЕМР. Это приращение является шагом квантования. Для двоичных кодов преобразования номинальное значение шага квантования h=U_пш/(2N-1), где U_пш - номинальное максимальное выходное напряжение ЦАП (напряжение полной шкалы), N - разрядность ЦАП. Чем больше разрядность преобразователя, тем выше его разрешающая способность.

Погрешность полной шкалы - относительная разность между реальным и идеальным значениями предела шкалы преобразования при отсутствии смещения нуля.

Погрешность смещения нуля - значение Uвых, когда входной код ЦАП равен нулю. Является аддитивной составляющей полной погрешности. Обычно указывается в милливольтах или в процентах от полной шкалы:

Нелинейность - максимальное отклонение реальной характеристики преобразования U_вых(D) от оптимальной (линия 2). Оптимальная характеристика находится эмпирически так, чтобы минимизировать значение погрешности нелинейности. Нелинейность обычно определяется в относительных единицах, но в справочных данных приводится также и в ЕМР.

Дифференциальная нелинейность - максимальное изменение (с учетом знака) отклонения реальной характеристики преобразования Uвых(D) от оптимальной при переходе от одного значения входного кода к другому смежному значению.

Монотонность характеристики преобразования - возрастание (уменьшение) выходного напряжения ЦАП Uвых при возрастании (уменьшении) входного кода D. Если дифференциальная нелинейность больше относительного шага квантования h/Uпш, то характеристика преобразователя немонотонна.

Температурная нестабильность ЦА-преобразователя характеризуется температурными коэффициентами погрешности полной шкалы и погрешности смещения нуля.

Погрешности полной шкалы и смещения нуля могут быть устранены калибровкой (подстройкой). Погрешности нелинейности простыми средствами устранить нельзя

Температурная нестабильность ЦАП характеризуется температурными коэффициентами погрешности полной шкалы, нелинейности и погрешности смещения нуля. Температурный коэффициент погрешности полной шкалы и смещения нуля обычно указывается в миллионных долях (ррт) полной шкалы на °С. Температурный коэффициент опорного напряжения указывается в миллионных долях (ррт) номинальной величины на °С. Температурный коэффициент сопротивления (ТКС) резисторов, на основе которых построены цифровые потенциометры (ЦП), достаточно большое значение. Это обычно поликристаллические кремниевые резисторы, имеющие положительный ТКС. Абсолютное значение ТКС имеет величину порядка 300...800ррт/°С. Если применять ЦП в качестве переменного резистора, например, для перестройки частоты активного фильтра, то такой же будет и зависимость частоты от температуры. Поэтому в условиях широкого изменения температуры окружающего воздуха лучше использовать ЦП в потенциометрическом включении (делитель напряжения).

Коэффициент передачи делителя имеет значительно меньший температурный коэффициент (обычно не более 20ррт/°С). Однако вблизи крайнего положения он значительно больше (Рис. 8.44 [8.4]), так как здесь большое влияние оказывает сопротивление канала МОП-ключа, имеющее значительный ТКС. Некоторые ЦП имеют пониженный ТКС (например, у МАХ5413/14/15он около 35 ррт/°С, а температурный дрейф коэффициента передачи при потенциометрическом включении для этих микросхем менее 5 ррш/°С).