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利用数字电位计AD5292构建30V低成本DAC

发布时间:2020-06-30 20:45:03 阅读: 来源:硅酸铝针刺毯厂家

电路功能与优势 图1所示电路采用digiPOT+系列数字电位计AD5292、双通道运算放大器ADA4091-2和基准电压源ADR512,提供一种低成本、高电压、单极性DAC。该电路提供10位分辨率,输出电压范围为0 V至30 V,能够提供最高±20 mA的输出电流。AD5292可以通过SPI兼容型串行接口编程。AD5292具有±1%电阻容差,因而可以与外部分压器电阻R3和R4串联,如图2和图5所示,以构建一个在缩小的输出电压范围内提供10位分辨率的游标DAC;这可以起到提高DAC灵敏度的作用,类似于增加一个与电位计串联的电阻。此外,AD5292内置一个20次可编程存储器,可以在上电时自定义输出电压VOUT。 本电路具有高精度、低噪声和低温度系数输出电压等特性,非常适合数字校准应用。 电路描述 图1所示电路采用数字电位计AD5292、基准电压源ADR512和运算放大器ADA4091-2,提供一种10位、低成本、高电压DAC。本电路可保证单调性,微分非线性(DNL)为±1 LSB,积分非线性典型值为±2 LSB。 高压稳压器由低压基准电压源和后接的同相放大器组成,该放大器的增益由R1 与 R2的比值决定。1.200 V基准电压源ADR512具有低温度漂移、高精度和超低噪声性能。 确保ADR512最小工作电流的最大电阻值由公式1确定。

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在图1和图2中,RBIAS电阻为12 kΩ,可将ADR512的偏置电流设置为2.4 mA。图2:通过缩小输出电压范围并利用游标DAC来提高精度(原理示意图,未显示去耦和所有连接) ADA4091-2是一款运算放大器,具有低失调电压和轨到轨输出。ADR512与ADA4091配合使用,可提供低温度系数和低噪声输出电压。 电阻R1 和 R2 用来调整放大器的增益。U1A的输出电压V1 决定DAC的最大输出电压(VOUT)范围。可以用公式2计算电阻值。

图1中,所选电阻值可提供23.1的增益和27.72 V的V1 值。可以用该电压为其它电路供电,最大输出电流为17 mA。 图3和图4分别显示典型的积分非线性(INL)和微分非线性(DNL)曲线。在图1所示配置中,AD5292采用比率式工作方式,这意味着总电阻容差的变化不会影响性能。

图3:INL与DAC码的关系

图4:DNL与DAC码的关系

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