Thomas Tzscheetzsch

大多數數模轉換器（DAC）采用固定的正基準電壓和輸出電壓或與基準電壓和設定數字代碼的乘積成比例的電流工作。對于所謂的乘法數模轉換器（MDAC），情況并非如此。這里，基準電壓可能會發生變化，通常在±10 V范圍內。然后，模擬輸出可以通過基準電壓和數字代碼受到動態影響。

應用

通過相應的接線，模塊可以輸出相對于基準放大、阻尼或反相的信號。這產生了波形發生器、可編程濾波器和PGA（可編程增益放大器）領域的應用，以及許多其他必須調整失調或增益的應用。

圖1.具有可變增益 （PGA） 的電路。

圖1所示為AD5453 14位MDAC，帶有下游放大器，可根據DAC的編程代碼放大或減弱信號。

電路計算

輸出電壓（V外） 的電路計算如下：

輸出電壓受運算放大器電源電壓的影響或限制，但增益和DAC的設定代碼D除外。在本例中，ADA4637-1放大器采用±15 V電源供電，最大電壓應為±12 V，以使其具有足夠大的控制范圍。增益通過電阻R確定2和 R3:

所有電阻器 （R1到 R3）應具有相同的電阻溫度系數（TCR），但不必與DAC內部電阻的TCR相同。電阻R1用于根據以下關系將DAC中的內部電阻（RFB）調整為電阻R2和R3：

選擇電阻時，運算放大器在最大輸入電壓下仍處于其工作范圍內（DAC在V時可處理±10 V電壓）裁判).還應該注意的是，放大器的輸入偏置電流（I偏見） 乘以電阻 （RFB+ R2?‖·3），并且這對失調電壓有相當大的影響。因此，根據所選數據手冊，ADA4637-1運算放大器具有非常低的輸入偏置電流和非常低的輸入失調電壓。為了防止閉環控制系統的不穩定性或所謂的振鈴，在I之間插入了4.7 pF電容。外和 RFB;這尤其推薦用于快速放大器。

如前所述，放大器的失調電壓乘以閉環增益。當增益由外部電阻設置時，變化幅度為與數字階躍相對應的值，該值與所需值相加，從而產生差分非線性誤差。如果它足夠大，則可能導致DAC的非單調行為。為了避免這種影響，必須選擇具有低失調電壓和低輸入偏置電流的放大器。

與其他電路相比的優勢

原則上，如果允許外部基準，也可以使用標準DAC，但它們與MDAC之間存在一些主要差異。標準DAC只能在基準輸入端處理幅度有限的單極性電壓。除幅度外，基準輸入帶寬非常有限。這在數據手冊上由乘以帶寬值表示。例如，對于AD5664 16位DAC，該值為340 kHz。乘以DAC可以在基準輸入端使用雙極性電壓，該電壓也可以高于電源電壓。帶寬也高得多，AD12的典型帶寬為5453 MHz。

結論

乘法數模轉換器并不普遍，但它們提供了多種可能性。除了具有高帶寬的自建PGA外，移動應用也因其低于50μW的低功耗要求而非常適合應用。

審核編輯：郭婷