你的位置:首頁 > RF/微波 > 正文

乘法DAC如何用于DAC以外的其他應(yīng)用?

發(fā)布時(shí)間:2018-05-07 來源:Thomas Tzscheetzsch 責(zé)任編輯:lina

【導(dǎo)讀】乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器的使用不是那么廣泛,但其提供了許多可能性。除了高帶寬的自制PGA以外,移動(dòng)應(yīng)用也是非常合適的應(yīng)用,因?yàn)槠涔囊蟮陀?0 μW。



大多數(shù)數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)采用固定的正基準(zhǔn)電壓工作,輸出電壓或電流與基準(zhǔn)電壓和設(shè)定的數(shù)字碼的乘積成比例。而對(duì)于所謂的乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器(MDAC),情況并非如此,其基準(zhǔn)電壓可以變化,變化范圍通常是±10V。因此,通過基準(zhǔn)電壓和數(shù)字碼可以影響模擬輸出(在這兩種情況下都是動(dòng)態(tài)的)。
 
應(yīng)用
 
借助相應(yīng)的接線,模塊可以輸出放大、衰減或反轉(zhuǎn)的信號(hào)(相對(duì)于基準(zhǔn)信號(hào)而言)。因此,其應(yīng)用領(lǐng)域包括波形發(fā)生器、可編程濾波器和PGA(可編程增益放大器),以及其他必須調(diào)整失調(diào)或增益的很多應(yīng)用。
 

圖1. 具有可變?cè)鲆娴碾娐?PGA)
 
圖1顯示了一個(gè)帶下游放大器的14位MDAC AD5453 ,放大器可根據(jù)DAC的編程數(shù)字碼放大或削弱信號(hào)。
 
電路計(jì)算
 
該電路的輸出電壓(VOUT)計(jì)算如下:
 
 
除了增益和DAC的設(shè)定數(shù)字碼D之外,輸出電壓還受運(yùn)算放大器電源電壓的影響或限制。在所示情況下, ADA4637-1 放大器的電源電壓為±15 V電壓,應(yīng)輸出±12V的最大電壓,因此其控制范圍足夠大。增益由電阻R2和R3確定:
 
 
所有電阻(R1至R3)應(yīng)具有相同的電阻溫度系數(shù)(TCR),但不一定要與DAC內(nèi)部電阻的TCR相同。電阻R1用于根據(jù)R2和R3及以下關(guān)系調(diào)整DAC內(nèi)部電阻(RFB):
 
 
選擇電阻時(shí),必須確保運(yùn)算放大器在最大輸入電壓時(shí)仍處于工作范圍內(nèi)(DAC可以在VREF下處理±10 V)。還應(yīng)注意,放大器的輸入偏置電流(IBIAS)會(huì)被電阻(RFB + R2 || R3)放大,這對(duì)失調(diào)電壓有相當(dāng)大的影響。選擇具有超低輸入偏置電流和超低輸入失調(diào)電壓(依據(jù)數(shù)據(jù)手冊(cè))的運(yùn)算放大器ADA4637-1正是基于這個(gè)原因。為了防止閉環(huán)控制系統(tǒng)不穩(wěn)定或所謂的響鈴振蕩,在IOUT和RFB之間插入4.7 pF 電容;特別推薦將這一做法用于快速放大器。
 
如前所述,放大器的失調(diào)電壓會(huì)被閉環(huán)增益放大。當(dāng)設(shè)置增益的外部電阻發(fā)生改變,變化值對(duì)應(yīng)于數(shù)字步長時(shí),此值會(huì)增加到期望值上,產(chǎn)生微分非線性誤差。如果它足夠大,可能會(huì)導(dǎo)致DAC行為非單調(diào)。為避免這種效應(yīng),有必要選擇低失調(diào)電壓和低輸入偏置電流的放大器。
 
相比其他電路的優(yōu)勢(shì)
 
原則上,如果允許使用外部基準(zhǔn)電壓源,那么也可以使用標(biāo)準(zhǔn)DAC,不過標(biāo)準(zhǔn)DAC與MDAC之間有一些重大區(qū)別。標(biāo)準(zhǔn)DAC的基準(zhǔn)輸入只能處理幅度有限的單極性電壓。除幅度外,基準(zhǔn)輸入帶寬也非常有限。這在數(shù)據(jù)手冊(cè)中用乘法帶寬值表示。以AD5664 16位DAC為例,該值為340 kHz。乘法DAC的基準(zhǔn)輸入可以使用雙極性電壓,其也可以高于電源電壓。帶寬同樣高得多——AD5453的典型帶寬為12 MHz。
 
結(jié)語
 
乘法數(shù)模轉(zhuǎn)換器的使用不是那么廣泛,但其提供了許多可能性。除了高帶寬的自制PGA以外,移動(dòng)應(yīng)用也是非常合適的應(yīng)用,因?yàn)槠涔囊蟮陀?0 μW。
 


推薦閱讀:
詳細(xì)解析光柵傳感器的結(jié)構(gòu)及工作原理
高度解析使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)
RS-485收發(fā)器設(shè)計(jì)用于在電機(jī)控制編碼器
標(biāo)準(zhǔn)微控制器的防御
意法半導(dǎo)體新概念智慧駕駛方案 助力汽車更安全、更智聯(lián)、更環(huán)保
 
 
要采購轉(zhuǎn)換器么,點(diǎn)這里了解一下價(jià)格!
特別推薦
技術(shù)文章更多>>
技術(shù)白皮書下載更多>>
熱門搜索
?

關(guān)閉

?

關(guān)閉