圖1所示電路采用digiPOT+系列數字電位計AD5292、雙通道運算放大器ADA4091-2和基準電壓源ADR512,提供一種低成本、高電壓、單極性DAC。該電路提供10位分辨率,輸出電壓范圍為0 V至30 V,能夠提供最高±20 mA的輸出電流。AD5292可以通過SPI兼容型串行接口編程。?
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AD5292具有±1%電阻容差,因而可以與外部分壓器電阻R3和R4串聯,如圖2和圖5所示,以構建一個在縮小的輸出電壓范圍內提供10位分辨率的游標DAC;這可以起到提高DAC靈敏度的作用,類似于增加一個與電位計串聯的電阻。此外,AD5292內置一個20次可編程存儲器,可以在上電時自定義輸出電壓VOUT。
本電路具有高精度、低噪聲和低溫度系數輸出電壓等特性,非常適合數字校準應用。
電路描述
圖1所示電路采用數字電位計AD5292、基準電壓源ADR512和運算放大器ADA4091-2,提供一種10位、低成本、高電壓DAC。本電路可保證單調性,微分非線性(DNL)為±1 LSB,積分非線性典型值為±2 LSB。
高壓穩壓器由低壓基準電壓源和后接的同相放大器組成,該放大器的增益由R1 與 R2的比值決定。1.200 V基準電壓源ADR512具有低溫度漂移、高精度和超低噪聲性能。
確保ADR512最小工作電流的最大電阻值由公式1確定。
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AD5292具有±1%電阻容差,因而可以與外部分壓器電阻R3和R4串聯,如圖2和圖5所示,以構建一個在縮小的輸出電壓范圍內提供10位分辨率的游標DAC;這可以起到提高DAC靈敏度的作用,類似于增加一個與電位計串聯的電阻。此外,AD5292內置一個20次可編程存儲器,可以在上電時自定義輸出電壓VOUT。
本電路具有高精度、低噪聲和低溫度系數輸出電壓等特性,非常適合數字校準應用。
電路描述
圖1所示電路采用數字電位計AD5292、基準電壓源ADR512和運算放大器ADA4091-2,提供一種10位、低成本、高電壓DAC。本電路可保證單調性,微分非線性(DNL)為±1 LSB,積分非線性典型值為±2 LSB。
高壓穩壓器由低壓基準電壓源和后接的同相放大器組成,該放大器的增益由R1 與 R2的比值決定。1.200 V基準電壓源ADR512具有低溫度漂移、高精度和超低噪聲性能。
確保ADR512最小工作電流的最大電阻值由公式1確定。
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圖2:通過縮小輸出電壓范圍并利用游標DAC來提高精度(原理示意圖,未顯示去耦和所有連接)
ADA4091-2是一款運算放大器,具有低失調電壓和軌到軌輸出。ADR512與ADA4091配合使用,可提供低溫度系數和低噪聲輸出電壓。
電阻R1 和 R2 用來調整放大器的增益。U1A的輸出電壓V1 決定DAC的最大輸出電壓(VOUT)范圍。可以用公式2計算電阻值。
圖2:通過縮小輸出電壓范圍并利用游標DAC來提高精度(原理示意圖,未顯示去耦和所有連接)
ADA4091-2是一款運算放大器,具有低失調電壓和軌到軌輸出。ADR512與ADA4091配合使用,可提供低溫度系數和低噪聲輸出電壓。
電阻R1 和 R2 用來調整放大器的增益。U1A的輸出電壓V1 決定DAC的最大輸出電壓(VOUT)范圍。可以用公式2計算電阻值。
圖3和圖4分別顯示典型的積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)曲線。在圖1所示配置中,AD5292采用比率式工作方式,這意味著總電阻容差的變化不會影響性能。?
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圖5:通過降低基準電壓來構建游標DAC,從而改善INL性能(原理示意圖,未顯示去耦和所有連接)
這種情況下:
這種情況下:
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圖6顯示利用圖5的游標DAC電路而獲得的INL(以 V1為基準)曲線。?
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圖6:游標DAC的INL(以V1為基準)
AD5292具有一個20次可編程存儲器,可以在上電時將輸出電壓預設為特定值。
為了使本文所討論的電路達到理想的性能,必須采用出色的布局、接地和去耦技術(請參考教程 MT-031 和教程 MT-101)。至少應采用四層PCB:一層為接地層,一層為電源層,另兩層為信號層。
AD5292具有一個20次可編程存儲器,可以在上電時將輸出電壓預設為特定值。
為了使本文所討論的電路達到理想的性能,必須采用出色的布局、接地和去耦技術(請參考教程 MT-031 和教程 MT-101)。至少應采用四層PCB:一層為接地層,一層為電源層,另兩層為信號層。
表1. 圖1中單極性DAC的典型特性 |
常見變化
AD5291 (8位、內置20次可編程上電存儲器)和AD5293(10位、無上電存儲器)均為±1%容差數字電位計,同樣適合本應用。
4.096 V低成本基準電壓源ADR5044也不失為一種選擇。R1/R2比值可以根據不同的基準電壓進行適當調整。
- 數字電位計(10492)
- AD52(7129)
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2023-02-27 14:07:131265
用線性數字電位器實現對數調節
數字電位器(數字可變電阻或digipot)常常用于音量控制。音頻系統中,音量衰減應遵循人耳的響應特性,按照對數規律變化。在一些設計中,會使用簡單的低成本線性電位器取代對數抽頭電位器(log pot)。本應用筆記介紹線性電位器在對數應用中的使用,所采用的電位器為小尺寸、低成本、高分辨率的數字電位器。
2023-06-09 17:44:14883
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