如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案？
为了提高仪器仪表系统的精度，数模转换器的性能已经突破16位，而以前必须采用笨重、昂贵、慢速的Kelvin-Varley分压器才能达到这一性能水平。
然而，随着时间的推移，市场和技术不断发展，关于精密数模转换器的定义也已发生变化。半导体处理技术、DAC设计和校准技术的发展使高线性度数模转换器成为可能。这种转换器不仅稳定性好、建立时间短，而且能提供优于1ppm的20位性能。这类小型IC保证性能规格，无需校准且简单易用。
1ppm DAC的应用范围覆盖从医疗MRI系统中的梯度线圈控制到质谱测定、测试和测量应用中的精密源和定位。
性能指标
图1所示电路提供1ppm性能，其关键技术指标是积分非线性度、微分非线性度和0.1Hz至10Hz峰峰值噪声。
图1中，U1是一个具有1ppm线性度指标的20位DAC.U2是一个精密双通道放大器，用作DAC基准电压输入的驱动-检测缓冲器。U3是一个精密输出缓冲器，用于驱动负载，其关键要求与基准电压缓冲器相似，其中包括低噪声、低失调电压、低漂移和低输入偏置电流。
虽然有1ppm以下的精密元件可供使用，但构建1ppm系统并非易事，不可等闲视之。1ppm精度电路中的主要误差源为噪声、温度漂移和热电电压。
*噪声
为实现真正的1ppm系统，必须将噪声降至最低水平。U1的噪声频谱密度为7.5 nV/vHz.U2和U3的额定噪声密度为2.8 nV/vHz，远远低于DAC的噪声贡献。
宽带噪声可以通过滤波消除，但0.1Hz至10Hz范围内的低频噪声（1/f）却无法滤除。要尽量降低这一噪声，最有效的方法在于器件优化和选择。U1在 0.1Hz至10Hz带宽下产生0.6μV p-p噪声，远低于1LSB（对于±10V输出，1LSB = 19μV）。系统中1/f噪声的设计目标值应为0.1LSB或2μV左右。信号链中的三个放大器在电路输出端总共产生大约0.2μV p-p的噪声。加上U1的0.6μV p-p噪声，预计总1/f噪声为0.8μV p-p.大电流电感
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