许多 DAC,如 PCM1794(电流输出)和 PCM1793(电压输出)都具有差分输出。除了通过差分放大器将其输出信号转换为以地为参考的交流电之外,还有什么好处。
为什么很多DAC都有差分输出?
电器工程
解码器
2022-01-13 03:03:53
2个回答
同一芯片上的其他引脚承载逻辑电平信号,这将导致可测量的电流进入这些引脚的输入阻抗,以及 DAC 内的进一步开关活动。
这些电流将导致 GND 键合线上的电压降。
如果它是高分辨率 DAC(16 位以上),那么这些电压降可以与模拟输出信号相媲美,并且在达到 20 位时远远大于输出信号。
请记住,数字输入信号的幅度要大一百万倍(对于 20 位 ADC),具有快速开关边沿,并且非常靠近模拟输出和接地。
现在将模拟地和数字地分开可以最大程度地减少对模拟地的污染,但即便如此,它们也会在某个点连接,如果不特别小心,它们之间会发生一些耦合。
同时提供真实和反相模拟输出相对便宜且简单。它们都包含这种噪声,因为它们都以相同的模拟地为参考。但它是共模噪声,允许差分放大器在距离 DAC 本身相对较远的位置消除这种噪声。
差分信号有很多优点:
- 电压始终是两个信号之间的差异。对于差分信号,两个输出的阻抗相同,而单端信号的“地”通常具有较低的阻抗。对于差分输出,干扰源会在两个输出上看到相同的阻抗,因此结果将是一个可以被拒绝的共模信号。
- 差分信号具有两倍的信号摆幅,因为两个输出都可以移动。这导致四倍的信号功率和只有两倍的噪声功率。这对于电源电压通常受技术限制的 IC 来说很重要。
- 由于其固有的对称性,差分输出不会产生偶次谐波。
- 出于类似的原因,集成电路通常在内部使用差分结构。因此,差分输出是这一概念的自然延伸。
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