即使銷售了成百上千甚至上百萬(wan) 個(ge) 產(chan) 品，許多公司也會(hui) 在他們(men) 售出的每一個(ge) 產(chan) 品上單獨刻印自己的商標。商標的打標和商標的蝕刻是由激光打標機來完成的，這個(ge) 過程需要非常高的精度。隨著技術的進步，為(wei) 了進行更精細的打標，這些係統的設計者麵臨(lin) 著使激光打標機更加精確的壓力。

使用高強度、低功率激光的激光打標機（圖1）能在手機、手工工具、印刷電路板（pcb）等任何東(dong) 西上蝕刻出非常精確的設計。為(wei) 了達到所需的輸出，需要借助一個(ge) 精確的數模轉換器（DAC）非常小心地引導激光器。

圖1：激光切割機

那麽(me) DAC是如何控製激光的呢？DAC負責提供非常精確的輸出電壓，該電壓將被用作電機的模擬輸入。DAC的每個(ge) 特定模擬輸入代碼都與(yu) 特定的電機位置有關(guan) 。此電機負責移動鏡子，該鏡子可在x、y或z平麵上重新放置，以引導和反射激光，並將其確定在終端設備上，以改變終端設備的材料表麵並蝕刻商標、文本或條形碼。參見圖2。

圖2：TI的DAC11001A為(wei) 模擬電機控製環路提供輸出

隨著需要蝕刻的產(chan) 品越來越小（如PCB和一些消費品），激光打標係統的精度必須提高。TI的DAC11001A和DAC91001分別具有20位和18位分辨率。分辨率作為(wei) 一項重要參數，會(hui) 轉換為(wei) DAC輸出可用的電壓階躍數量。例如，18位分辨率有262,144個(ge) 唯一代碼（見圖3），允許從(cong) 多個(ge) 電機位置控製激光。20位的DAC具有1,048,576個(ge) 唯一代碼，提供了更細的粒度和更高的精度。

表1：DAC分辨率轉換為(wei) 代碼數的計算(16到20位)

利用20位 DAC性能的激光打標係統還有哪些優(you) 勢？如果電機的全轉等於(yu) 1弧度，你需要什麽(me) 樣的步長？相較於(yu) 約1弧度的滿量程範圍，現有係統的分辨率為(wei) 10微弧度。在理想情況下，這等同於(yu) 18位的分辨率，但由於(yu) 存在係統級的非線性，許多設計人員希望達到20位的分辨率。此時，DAC11001A可以通過提供將近四倍數量的輸出代碼，並通過擴展對電機進行更精細的控製。

另一個(ge) 需要考慮的問題是電機振動。激光打標係統中的任何故障都會(hui) 對最終蝕刻產(chan) 生不利影響。由於(yu) 控製環路具有多級傳(chuan) 遞函數，此類係統對電機殘餘(yu) 振動非常敏感。從(cong) 選擇低振動電機到使用複雜控製係統邏輯，設計人員使用各種複雜的技術以優(you) 化性能。造成電機振動的一個(ge) 關(guan) 鍵因素是DAC由於(yu) 輸入代碼到代碼變化而產(chan) 生的尖峰脈衝(chong) 。DAC11001A和DAC91001具有非常低的1nV-s代碼到代碼、與(yu) 代碼無關(guan) 的尖峰脈衝(chong) 輸出。這是通過集成跟蹤保持電路實現的，該電路將DAC的輸出與(yu) 內(nei) 部梯形電阻網絡固有的代碼變化引起的尖峰脈衝(chong) 隔離。

正如我們(men) 所見，激光打標機必須處理許多變量以獲得更高精度。DAC在解決(jue) 這一問題中起著關(guan) 鍵的作用，可以使設計人員的工作更加容易。具有更高的分辨率的創新解決(jue) 方案可以提高精度、獲得更好的防錯性，這在激光打標係統設計中非常重要。