脉冲宽度调制(PWM)是数模转换的绝佳基础。它的优点包括简单以及(理论上)完美的差分和积分线性。不幸的是，PWM需要波纹滤波，这往往会使其速度变慢，尤其是在需要高分辨率(8位以上)的情况下。
图1提供了一种解决PWM速度问题的方案，即使用它来实现高分辨率(16位)DAC的最高有效8位，而另一种技术(数字电位器)提供最低有效8位。然后，两个输出在一个简单的256:1比例电阻分压器中被动相加。这样做的好处是速度提高了256倍(与使用PWM进行完整的16位计数相比)，同时还具有16位分辨率、单调性、线性度(INL和DNL)和微伏零点稳定性。该电路仅靠从单个5V电源轨吸取的几mA电流运行，同时还集成了相当不错的电压基准，而且它还很便宜。
图1：PWM最高有效字节(msbyte)与Dpot最低有效字节(lsbyte)结合，提供16位分辨率、单调性和线性。
输入的3至5v逻辑、8位分辨率PWM经R5C7和高速AC反相器U1进行反相和电平转换，成为精确的0至2.50v方波，这得益于LM4040电压基准和CMOS逻辑用作精密模拟开关时的固有特性。波形未经反相，并由U1的其他五个元件缓冲，成为低阻抗(~5Ω)高质量0至100%占空比PWM输出。U1的出色转换对称性(Tphl和TPlh传输时间相差不到100ps)有助于提高准确性和线性度，而通过R5的正反馈会产生锁存动作，可适应静态0%(0v)和100%(2.5v)占空比状态。
如“利用模拟减法消除PWM DAC纹波”中所述，通过R1C1+R2C2网络进行有源低通模拟纹波减法滤波。如果我们假设256/32MHz=8µs的PWM周期，则所示的4.99kΩx0.1µF=499µs RC时间常数适用于16位(96dB)纹波衰减。当然，电容需要根据不同的PWM时钟频率按比例进行调整。
同时，1k Dpot U2提供SPI控制、8位分辨率、0至2.5v lsbyte输出，该输出通过R2R3分压器以256:1的比例与U1的PWM输出相加。R2:R3比率应准确且稳定，优于0.5%。R3远高于电位器提供的2.5k(最大)可变阻抗，因此其对非线性的影响保持在小于+/-½lsb。
与此同时，滑动变阻器电阻的影响非常小，完全不值一提。
(原文刊登于EDN美国版，参考链接：8-bit PWM + 8-bit Dpot = 16-bit hybrid DAC，由Ricardo Xie编译)
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