DAC: CARATTERISTICHE DI BASE



 

Introduzione

Il convertitore digitale analogico (DAC) genera un segnale di uscita analogico che rappresenta il segnale di ingresso digitale. Da un segnale tempo discreto quantizzato e codificato in ampiezza, si ottiene, pertanto, un segnale quantizzato in ampiezza e tempo continuo. Il convertitore digitale analogico soffre di un certo numero di non idealità quali, per esempio, problemi di mismatching tra i vari componenti, impedenza d'uscita limitata, rumore, ecc. La conseguenza diretta di queste non idealità e' la presenza di distorsione nel segnale di uscita nonché la presenza di rumore aggiunto. E' possibile distinguere proprietà di errore statiche e proprietà d' errore dinamiche. 
Le prime sono indipendenti dal segnale, le altre dipendono dal segnale. Un tipico errore statico e' rappresentato dalla deviazione dalla linea retta che rappresenta la caratteristica di trasferimento ingresso/uscita ideale del convertitore. Tale deviazione e' rappresentata dall'errore di guadagno, dall'offset, dalla non linearità differenziale (DNL), dalla non linearità integrale (INL), ecc. 
Gli errori dinamici sono maggiormente evidenti e dominanti all' aumentare della frequenza del segnale e della frequenza di clock. Gli errori statici, di contro, dominano a frequenze più basse. Le prestazioni dinamiche del convertitore risultano determinate pertanto dai suddetti errori dipendenti dal segnale, quali il clock feedthrough (CFT), glitches, errori di assestamento, ecc. 
Le prestazioni del DAC possono essere determinate ricorrendo a misure nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Sarà utile delineare, dapprima, le caratteristiche fondamentali e le proprietà di un DAC ideale prendendo in considerazione i diversi codici digitali da esso utilizzati. Con l'aggettivo ideale si intende un segnale d'uscita tempo-continuo ma discreto in ampiezza a causa della risoluzione limitata (lunghezza della parola espressa in numero di bit) all'ingresso del convertitore. A causa del numero limitato dei livelli d'ampiezza ci sarà un errore di quantizzazione (o di troncamento).