数模转换器自身具有哪些特性？

DAC主要由数字寄存器、模拟电子开关、位权网络、求和运算放大器和基准电压源（或恒流源）组成。

数模转换器（DAC）本身具有一系列关键特性，这些特性决定了它的性能和应用范围。以下是一些主要的自身特性：

分辨率：
- 指 DAC 能够输出的最小模拟量变化（通常对应于数字输入的最低有效位变化）。
- 通常用位数表示（如 8 位、10 位、12 位、16 位、24 位等）。
- 分辨率越高，量化台阶越小，输出模拟信号越接近理想的连续值，理论上精度越高（但受其他因素制约）。
精度：
- 指 DAC 实际输出的模拟量与理论期望值之间的偏差。
- 分为绝对精度（在整个输出范围内的最大偏差）和相对精度（非线性误差）。
- 主要受差分非线性（DNL） 和 积分非线性（INL） 的影响。
  - DNL： 测量实际模拟台阶高度与理想值（1 LSB）之间的偏差。理想 DNL = 0 LSB。如果 |DNL| > 1 LSB，可能导致非单调。
  - INL： 测量实际传递函数（阶梯状）与理想直线的偏差。表示在整个范围内输出的累积偏差。通常用 LSB 或满量程的百分比表示。
转换速率：
- 指 DAC 每秒能够完成完整的数字输入到模拟输出稳定的过程的次数。单位通常是每秒采样数或赫兹。
- 限制 DAC 能够处理的最快变化的数字信号频率。高速应用（如视频、雷达）需要高转换速率的 DAC。
建立时间：
- 指从数字输入发生阶跃变化（通常是从零到满量程或从满量程到零）到模拟输出稳定在最终值附近规定误差范围内（如±1/2 LSB）所需的时间。
- 是衡量 DAC 动态响应速度的关键指标，与转换速率紧密相关。高速 DAC 要求短的建立时间。
动态性能：
- 描述 DAC 在输出快速变化信号时的性能。
- 关键参数：
  - 总谐波失真： 输出信号中所有谐波分量总和与基波分量之比。越低越好。
  - 信噪比： 输出信号功率与输出噪声（不含谐波失真）功率之比。越高越好。
  - 无杂散动态范围： 输出信号的基波分量功率与最显著杂散信号功率之比。衡量对弱小信号的还原能力。
- 在高保真音频、通信等应用中至关重要。
参考电压：
- 为 DAC 提供转换基准的电压或电流源。
- 决定了模拟输出的满量程范围。
- 其精度、稳定性和噪声直接影响到 DAC 的输出精度和噪声水平。可以是外部提供或内部集成。
输出类型：
- 电压输出型： 直接输出一个电压信号。可能集成输出缓冲放大器。
- 电流输出型： 输出一个电流信号。通常需要一个外部运算放大器将其转换为电压信号。在一些高精度应用中更常见，尤其是需要多点驱动或可编程增益的情况。
单调性：
- 指当数字输入码增加时，模拟输出始终增加或保持不变的特性。
- 非单调（数字输入增加时输出反而下降）在一些闭环系统和增量型应用中是不能接受的。高 DNL 错误可能导致非单调。
毛刺：
- 在数字输入码切换期间（特别是当多个位同时翻转时，如从 0111 跳到 1000），由于开关时间的不匹配，会在输出端产生瞬态的、不希望出现的窄脉冲电压或电流尖峰。
- 高频应用需要关注并使用具有毛刺抑制或去毛刺功能的 DAC。
温度系数：
- 描述 DAC 的性能参数（如增益误差、偏置误差、参考电压等）随温度变化的程度。通常用 ppm/°C 表示。影响系统在宽温度范围内的稳定性。
电源抑制比：
- 衡量 DAC 输出对电源电压变化的敏感程度。用输入电源变化量与由此引起的输出变化量之比来表示（单位 dB）。电源噪声会直接影响输出噪声水平。