Kunal Gandhi /Pahul Rrakash

對于工程師來說，最令他們擔心和緊張的時刻也許就是他們的設計從制造廠返回、準備進行測試的時候。雖然在實驗室中首次看到我們的概念或者設計作品時令人很激動，但是有時我們也必須接受重大失敗的現實。

在這篇博客中，我們將重點講述系統性能預測及如何避免設計失敗。可立即映入我腦海中能避免這些失敗的術語就是“仿真”。當前，除了數模轉換器 （DAC） 之外，用戶可以在SPICE仿真工具中建模并仿真模擬信號鏈組件中的絕大多數組件。借助于針對高精度DAC的SPICE模型，在實現實際硬件前，電路板工程師不再需要完全依賴于手算結果。

我們可提供兩款不同的SPICE模型。其中的一個使用簡單的n位寬并行接口，如圖1中所示，此模型與所有TINA-TI版本器件兼容。而另外一款模型使用一個串行SPI接口，如圖2中所示，他與工業用TINA-TI器件兼容。兩款不同的模型包括針對DAC和輸出放大器的重要直流特性，諸如偏移誤差、增益誤差、輸出電壓到電源軌擺幅、溫度漂移和靜態電流。其他交流參數特性包括轉換速率、穩定時間、加電毛刺脈沖和穩定性。SPI接口模型還完全復制了數字接口，并且可被用來仿真到DAC輸入的數字信號鏈。

圖1 – DAC8411 模型（并行）

圖2 – DAC8411模型（串行）

預測和推斷DAC或運算放大器在驅動特定負載時的運行方式是所有設計的一個重要方面。我們來看一個示例，在這個示例中我們用DAC8411 *** 模型來模擬穩定時間。

圖3左側顯示DAC輸出的瞬態仿真，代碼步長從?滿量程到?滿量程。在這個仿真中，DAC正在驅動一個與200pF電容器并聯的2kΩ電阻負載-同樣的負載被用來指定數據表中的穩定時間。***。

圖3 – DAC8411 瞬態仿真

但是，如果你驅動的負載與數據表中指定的負載不同的話該怎么辦呢？圖4左側顯示了一個仿真。在這個仿真中，DAC輸出上被施加了一個更大的值為20nF電容負載。在這個情況下，瞬態仿真顯示出在DAC輸出上有相當大的振鈴，或者說是振蕩，其原因是輸出放大器在其上有較大電容負載時所表現出的不穩定性。所提供的完整SPICE模型有助于較早地捕捉到此類問題，這樣的話，在首次原型機設計時就可以將補償組件包含在內。

圖4 – DAC841120nF電容負載時的瞬態仿真

總的來說，針對高精度DAC的最新SPICE模型主要是為工程師和設計人員提供一個獨特的方法來仿真整個模擬信號鏈，盡早發現問題并且縮短上市時間。下面的兩個TI高精度設計可以使你動態地了解全新的DAC ***：

TIPD158-低成本回路供電4-20mA發射器電磁兼容性/電磁干擾 （EMC/EMI） 性能已經測試

TIPD160-基于數字可調倍乘數模轉換器 （MDAC） 的狀態可變濾波器