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采用+12 V至±5 V电源的精密、16位双极性输出电压源

上网日期: 2012年11月09日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:DAC? 基准电压源? 运算放大器?

电路功能与优势

图1所示电路提供精密、16位、±2.5 V低漂移双极性电压输出,采用+10 V至+15 V单电源供电。AD5668 8通道denseDAC的单极性电压输出由AD8638自稳零型运算放大器放大并进行电平转换。AD8638的最大漂移贡献仅为0.06 ppm/℃。外部基准电压源REF192确保最大漂移为5 ppm/℃(E级),并为AD8638电平增益和转换电路提供低阻抗伪地电压。

该电路针对采用单个+12 V供电轨的系统中经常出现的一个问题提供了高效解决方案。合适的印刷电路板(PCB)布局和接地技术可确保ADP2300开关稳压器不会降低电路的整体性能。

采用+12 V至±5 V电源的精密、16位双极性输出电压源(电子工程专辑)
图1. 采用±5V电源的双极性输出DAC电路

电路描述

AD5668是一款通过SPI接口控制的16位、8通道、电压输出denseDAC。它包含一个片内基准电压源,最大漂移为10ppm/℃。上电时,片内基准电压源关闭,因而可以用外部基准电压源。内部基准电压源通过软件写入使能。图1所示的电路中采用了外部REF192,因为需要低输出阻抗来驱动AD8638运算放大器的2.5 V伪地基准电压。

AD5668的输出电压在TP1处为0V至2.5V,此信号驱动AD8638运算放大器的同相输入端。运算放大器的信号增益为1+R2/R1,因此R1=R2时等于2。通过以2.5V基准电压驱动R1,向运算放大器输出中注入2.5V的负偏移。因此,TP2的双极性输出电压摆幅为-2.5V至+2.5V。

该电路采用单电源供电,标称电压为12V,可在10V至15V之间变动。经过调节的-5 V供电轨由ADP2300开关稳压器进行反相buck-boost配置连接而产生。该电路可使用 www.analog.com/ADIsimPower上提供的ADIsimPower程序来设计。L1耦合电感用于为采用Zeta配置的电路产生未经调节的5V电源。该电路能够针对较小的输出电流产生高效率。图2和图3分别显示了在TP2(双极性输出)处测量的积分非线性(INL)和差分非线性(DNL)。

采用+12 V至±5 V电源的精密、16位双极性输出电压源(电子工程专辑)
图2. 双极性输出(TP2)的INL性能

采用+12 V至±5 V电源的精密、16位双极性输出电压源(电子工程专辑)
图3. 双极性输出(TP2)的DNL性能

图4和图5分别显示了在TP1(单极性DAC输出)处测量的INL和DNL。

采用+12 V至±5 V电源的精密、16位双极性输出电压源(电子工程专辑)
图5. 单极性DAC输出(TP1)的DNL性能

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图5. 单极性DAC输出(TP1)的DNL性能


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