В каких битах сидит нелинейность ЦАП?

[mixxxxxer]

Вопрос адресован людям, сталкивавшимся с измерением характеристик преобразования (ХП) мультибитных ЦАП.

Вопрос простой - где у лестничных ЦАП "сосредоточена" дифференциальная нелинейность?

Судя по графикам в даташитах, ХП у мультибитников начинает "гулять" только на сильно минимальных сигналах, где-то за -90dB.. Или это только у "симметричных" лестниц (у которых 0 на входе = 0 на выходе)?

Кроме этого, существует понятие монотонность ХП. Если кто встречал (измерял) немонотонность ЦАП, то где она обычно была, на каких уровнях сигнала?

Ну и наконец, чему равны постоянные времени для теплового дрейфа ЦАП?

[sia_2]

Вопрос адресован людям, сталкивавшимся с измерением характеристик преобразования (ХП) мультибитных ЦАП.

Вопрос простой - где у лестничных ЦАП "сосредоточена" дифференциальная нелинейность?

Судя по графикам в даташитах, ХП у мультибитников начинает "гулять" только на сильно минимальных сигналах, где-то за -90dB.. Или это только у "симметричных" лестниц (у которых 0 на входе = 0 на выходе)?

Кроме этого, существует понятие монотонность ХП. Если кто встречал (измерял) немонотонность ЦАП, то где она обычно была, на каких уровнях сигнала?

Ну и наконец, чему равны постоянные времени для теплового дрейфа ЦАП?

Немонотонность сосредоточена в основном на стыках сегментов, т.к. практически все ЦАП с разрядностью более 12 имеют сегментную архитектуру. Внутри сегмента - немонотонности обычно нет, а дифнелинейность имеет обычный статистический разброс по ступенькам.

[Lynx]

Добавлю лишь, что наиболее характерный участок повышенной диф. нелинейности ХП ЦАП РСМ63 и РСМ1702 - вторая четверть верхней половины шкалы. на том же участке у них максимален уровень глитча. У AD1862 дифнелинейность имеет наибольшие значения на участках +\-1/5 шкалы, глитч максимален на главном переходе.
Участки немонотонности, как отметил sia2, в основном сосредоточены по границам сегментов. у РСМ1702 таких участков 127, у Ad1862 - 63.

Логарифмическая тепловая характеристика (аналог ЛАХ) для AD1862 обладает 4 -мя полюсами, соответствующих постоянным времени 5мс (ключи), 20мс (матрица резисторов), 300мс (подложка) и 8с (корпус) при установке в панель со слаботеплопроводными контактными элементами.

[nazar]

глитч максимален на главном переходе.

Странно, у 1862 применяется цыфровое смещение на 1/16шкалы, так почему же глитч максимален на главном переходе где переключается только один ключ?

[mixxxxxer]

на том же участке у них максимален уровень глитча.

Дмитрий, а вам не известна, случаем, раздельная оценка вклада в общие искажения ЦАП искажений, вследствие дифф нелин ХП, и искажений, вследствие глитча?

Как я понимаю, дифф нелин ХП принципиально возможно померить в stopped clock operation mode, исключив при этом влияние вторых.

А "вторая четверть верхней половины шкалы" - это где-то в районе старших битов с порядком 16-18? Или я чего-то перетупал?

[Lynx]

так почему же глитч максимален на главном переходе

Потому, что он зависит не только от переключений, но и от помех с цифровой части. При малой энергии глитча коммутации эта составляющая становится заметной.

Добавлено через 8 минут

Дмитрий, а вам не известна, случаем, раздельная оценка вклада в общие искажения ЦАП искажений, вследствие дифф нелин ХП, и искажений, вследствие глитча?

К сожалению, нет. Только в общих чертах. У AD1862 искажения за счет глитча составляют примерно 25...40% (из статистической оценки для большого числа микросхем с разным уровнем глитча и нелинейностей ХП). У РСМ63 - 10...30%.

Как я понимаю, дифф нелин ХП принципиально возможно померить в stopped clock operation mode, исключив при этом влияние вторых.

Да. Также можно обнаружить и немонотонность. Только для этих измерений необходим измерительный прибор с достоверным разрешением несколько микровольт на шкале в 3...4 вольта.

А "вторая четверть верхней половины шкалы" - это где-то в районе старших битов с порядком 16-18?

Нет. Это к разрядности прямого отношения не имеет. Я образно описал местоположение наиболее нелинейных и проблемных участков на абсолютной линии ХП.

[mixxxxxer]

Да. Так же можно обнаружить и немонотонность. Только для этих измерений необходим измерительный прибор с достоверным разрешением несколько микровольт на шкале в 3...4 вольта.

Дмитрий, еще вопрос.. Уж не обессудьте, больше не к кому обратиться

Вы сталкивались (известны ли Вам, изучали, исследовали тему?) с вопросами калибровки ЦАП?

Что я имею в виду?

Под калибровкой я подразумеваю решение, внешнее по отношению к микросхеме ЦАП и не связанное с регулировкой ЦАП, предоставляемой производителем.

AD и TI выпускают мультибитники, предусматривающие возможность их подстройки для достижения минимума искажений, т.е. улучшения линейности ХП.

Можно ли утверждать, что иные способы калибровки и улучшения линейности ЦАП известны, но по различным экономическим причинам не применяются в аудио-индустрии?

В результате моих собственных поисков, мне удалось обнаружить всего пару патентов США на эту тему.

Не верю, что эта тема настолько не проработана. Скорее, я не умею пользоваться поиском . Даже поверхностный анализ позволяет сходу предложить несколько архитектурных решений построения цифро-аналогового преобразователя, позволяющих несложным путем существенно повысить линейность многоразрядных мультибитных ЦАП и уж, по крайней мере, устранить их немонотонность. Если не динамическую (устраняющую шумы ключей, лестницы, питания, глитч переключения, термодрейф и т.п.), то хотя бы статическую (устраняющую немонотонность, снижающую дифф нелинейность)...

Правда, всё это пока теоретические изыски, нуждающиеся в подтверждении практикой. В этом смысле я дилетант..

Поэтому и спрашиваю вас, известны ли вам такие решения? Меня интересует не их суть (возможно, составляющая чью-то коммерческую тайну), а сам факт их существования...

[Lynx]

Вы сталкивались (известны ли Вам, изучали, исследовали тему?) с вопросами калибровки ЦАП?

Да

AD и TI выпускают мультибитники, предусматривающие возможность их подстройки для достижения минимума искажений, т.е. улучшения линейности ХП.

И не только они. ЦАПы с подобными функциями были широко распространены в 70-е годы в гибридном исполнении. Вообще, в прошлом на эту тему было много литературы, но почему-то в сети ее практически нет.

Можно ли утверждать, что иные способы калибровки и улучшения линейности ЦАП известны, но по различным экономическим причинам не применяются в аудио-индустрии?

Их достаточно много, я в свое время даже видел гибридный ЦАП с термической калибровкой резисторов матрицы и сопротивлений каналов полевых ключей

и уж, по крайней мере, устранить их немонотонность. Если не динамическую (устраняющую шумы ключей, лестницы, питания, глитч переключения, термодрейф и т.п.), то хотя бы статическую (устраняющую немонотонность, снижающую дифф нелинейность)...

На сегодняшний день снижение статических проблем в ХП не очень актуально, поскольку важно лишь в приборах, работающих на постоянном токе, либо медленноменяющихся сигналах, характерных для систем управления. В этих случах отлично работают ШИМ ЦАП и их версии, для которых нехарактерны проблемы в амплитудной области.

[mixxxxxer]

Да
Их достаточно много, я в свое время даже видел гибридный ЦАП с термической калибровкой резисторов матрицы и сопротивлений каналов полевых ключей

Оки. Больш спа Значит буду копать дальше..

Добавлено через 4 часа 53 минуты
Если кто располагает следующими документами:

IEEE Std. 1658 Draft, “IEEE Standard for terminology and test methods for digital-to-analog converters”

или

IEEE Std. 1241, “IEEE Standard for terminology an test methods for analog-to-digital converters”

можете как-нибудь переслать?