广告

乘法DAC如何用于DAC以外的其他应用?

时间:2018-05-07 作者:Thomas Tzscheetzsch 阅读:
乘法数模转换器的使用不是那么广泛,但其提供了许多可能性。除了高带宽的自制PGA以外,移动应用也是非常合适的应用,因为其功耗要求低于50 μW。
广告
ASPENCORE

大多数数模转换器(DAC)采用固定的正基准电压工作,输出电压或电流与基准电压和设定的数字码的乘积成比例。而对于所谓的乘法数模转换器(MDAC),情况并非如此,其基准电压可以变化,变化范围通常是±10V。因此,通过基准电压和数字码可以影响模拟输出(在这两种情况下都是动态的)。MeuEETC-电子工程专辑

应用MeuEETC-电子工程专辑

借助相应的接线,模块可以输出放大、衰减或反转的信号(相对于基准信号而言)。因此,其应用领域包括波形发生器、可编程滤波器和PGA(可编程增益放大器),以及其他必须调整失调或增益的很多应用。MeuEETC-电子工程专辑

ADI18050602
图1. 具有可变增益的电路(PGA)MeuEETC-电子工程专辑

图1显示了一个带下游放大器的14位MDAC AD5453 ,放大器可根据DAC的编程数字码放大或削弱信号。MeuEETC-电子工程专辑

电路计算MeuEETC-电子工程专辑

该电路的输出电压(VOUT)计算如下:MeuEETC-电子工程专辑

ADI18050603MeuEETC-电子工程专辑

除了增益和DAC的设定数字码D之外,输出电压还受运算放大器电源电压的影响或限制。在所示情况下, ADA4637-1 放大器的电源电压为±15 V电压,应输出±12V的最大电压,因此其控制范围足够大。增益由电阻R2和R3确定:MeuEETC-电子工程专辑

ADI18050604MeuEETC-电子工程专辑

所有电阻(R1至R3)应具有相同的电阻温度系数(TCR),但不一定要与DAC内部电阻的TCR相同。电阻R1用于根据R2和R3及以下关系调整DAC内部电阻(RFB):MeuEETC-电子工程专辑

ADI18050605MeuEETC-电子工程专辑

选择电阻时,必须确保运算放大器在最大输入电压时仍处于工作范围内(DAC可以在VREF下处理±10 V)。还应注意,放大器的输入偏置电流(IBIAS)会被电阻(RFB + R2 || R3)放大,这对失调电压有相当大的影响。选择具有超低输入偏置电流和超低输入失调电压(依据数据手册)的运算放大器ADA4637-1正是基于这个原因。为了防止闭环控制系统不稳定或所谓的响铃振荡,在IOUT和RFB之间插入4.7 pF 电容;特别推荐将这一做法用于快速放大器。MeuEETC-电子工程专辑

如前所述,放大器的失调电压会被闭环增益放大。当设置增益的外部电阻发生改变,变化值对应于数字步长时,此值会增加到期望值上,产生微分非线性误差。如果它足够大,可能会导致DAC行为非单调。为避免这种效应,有必要选择低失调电压和低输入偏置电流的放大器。MeuEETC-电子工程专辑

相比其他电路的优势MeuEETC-电子工程专辑

原则上,如果允许使用外部基准电压源,那么也可以使用标准DAC,不过标准DAC与MDAC之间有一些重大区别。标准DAC的基准输入只能处理幅度有限的单极性电压。除幅度外,基准输入带宽也非常有限。这在数据手册中用乘法带宽值表示。以AD5664 16位DAC为例,该值为340 kHz。乘法DAC的基准输入可以使用双极性电压,其也可以高于电源电压。带宽同样高得多——AD5453的典型带宽为12 MHz。MeuEETC-电子工程专辑

结语MeuEETC-电子工程专辑

乘法数模转换器的使用不是那么广泛,但其提供了许多可能性。除了高带宽的自制PGA以外,移动应用也是非常合适的应用,因为其功耗要求低于50 μW。MeuEETC-电子工程专辑

ASPENCORE
本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
  • 国内首款LIN汽车发电机电压调节器研发成功 近日,国内成功研制国内首款基于LIN总线技术的多功能汽车发电机电压调节器AVR04,可防止电压过高或过低而损坏车载用电设备,还可避免车载蓄电池过量充电,并大幅降低企业成本,另外,下一步将开展第三代半导体器件驱动与封装技术研发。
  • 特朗普签行政令,美国电网中禁用外国电力设备 新型冠状病毒肺炎还在美国国内肆虐,特朗普政府却考虑对对中国采取更激进的经济措施,来转移国内矛盾。五月初,特朗普签署了一项行政命令,宣布全国进入紧急状态,并责成美国政府排查大容量电力系统中的安全风险、监控或替换那些采购于不可信任国家,或外国对手控制供应商的设备。虽然没有说,但这里的外国指的就是中国……(首图自pxhere)
  • 首款国产自主开发高频BAW滤波器发布,预计Q3量产 近日,芯和半导体发布首款自主设计和开发的高频段体声波滤波器(BAW)产品,并宣布已向本土无线终端客户送样,进入系统客户的验证和测试阶段,预计第三季度进入批量生产和供货。芯和半导体表示,目前国内滤波器市场主要为国外厂商所垄断,行业急需国内供应商的突围,而该滤波器是首款国内自主开发高频体声波滤波器产品……
  • 外媒:中国一个月内两次火箭发射失败,因缺少美国芯片 中国1个月内火箭2度发射失败,有军事专家分析,中国火箭发展依赖美国芯片,可能直接受到美国政府在中美贸易战后强化管制芯片出口的冲击。但美国芯片真的对火箭发射成功率有这么大影响吗?专家认为,在火箭轨道计算计算机和姿态控制系统中,确实需要大量处理器和传感器,但从本次失利看,前两级分离成功,第三级失败,材料、燃料和发动机的原因更大。中国官方媒体央视网报告了火箭升空失败事故……
  • 纳芯微推出基于电容隔离技术的隔离误差放大器NSi3190 高可靠、高性能、低成本,打破模拟电源小型化瓶颈。
  • GaN IC:推动分立式晶体管走向尽头 采用分立式氮化镓器件或分立式MOSFET器件的设计工程师,现在可以改用GaN集成电路以节省时间、占板面积及提升他们的系统性能,从而实现具备更高的功率密度、更高的效率及更具成本效益的先进设计。当氮化镓集成电路开始集成多个驱动器、保护电路、控制电路及功率晶体管于单个芯片上时,设计师会逐渐减少分立式晶体管的使用。这是分立式晶体管走向尽头的开始。
广告
热门推荐
广告
广告
广告
EE直播间
在线研讨会
广告
广告
面包芯语
广告
向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了