将DAC用(yòng)作可(kě)编程基准電(diàn)压源时的3个关键规格

2021-05-06

将DAC用(yòng)作可(kě)编程基准電(diàn)压源时的3个关键规格

许多(duō)汽車(chē)，通信和工业系统都采用(yòng)实际输入，并提供相应的输出以创建精确的控制响应。例如，自动驾驶基于車(chē)辆与其他(tā)物(wù)體(tǐ)的接近程度的实际输入来检测和控制車(chē)辆。在電(diàn)信无線(xiàn)電(diàn)或基站中，室外温度会影响传输的功率要求，因此需要放大以产生正确的输出。工业设备进行实时更改以保护工厂流程，测试和
校准。

这些系统中的大多(duō)数组件都越来越趋向于数字技术，但是这些提供精确度和准确性的系统的前端仍然主要是模拟的。模拟子系统需要参考電(diàn)压和電(diàn)流来创建精确的设定点，以偏置激光二极管，控制電(diàn)动机位置或比较外部信号。稳定的基准对于整个系统的精度至关重要，因為(wèi)基准
可(kě)以為(wèi)给定板上的许多(duō)其他(tā)组件提供固定電(diàn)压。

我将探讨精密数模转换器（DAC）的关键规格，使其成為(wèi)设计的合适参考電(diàn)压，并探讨DAC的可(kě)编程性所带来的额外好处。这三个规格有(yǒu)助于提高DAC的稳定性和通用(yòng)性，并有(yǒu)助于使DAC非常适合可(kě)编程電(diàn)压基准。

為(wèi)模拟電(diàn)路提供准确，稳定的可(kě)编程参考。

规格编号1：输出范围

选择DAC用(yòng)作可(kě)编程基准时，输出范围非常重要。您可(kě)能(néng)已经知道参考電(diàn)压需要提供的電(diàn)压。某些DAC（例如DAC81404）可(kě)以提供多(duō)种输出范围，包括高電(diàn)压（> 5 V），低電(diàn)压（≤5V），双极性（±5 V，±10 V，±20 V）和单极性（范围从0 V到40 V）。

图1展示了DAC81404的功能(néng)，使它能(néng)够检测DAC正在驱动的负载R LOAD上的压降，然后根据该压降上下移动DAC的输出，以确保所需的DAC输出。在V OUT输出。该電(diàn)压降可(kě)在-12 V至+12 V范围内得到补偿。VSENSE功能(néng)进一步有(yǒu)助于DAC的输出精度，从而影响整體(tǐ)系统精度。
图1中的電(diàn)路还说明了一个有(yǒu)趣的功能(néng)，可(kě)以实现不对称的输出范围。例如，您可(kě)以通过DAC 404的V SENSE功能(néng)输出– 3V至+ 23V的输出范围。

规范2：稳定性和随时间推移的漂移

良好参考的最重要品质之一是其在时间和温度范围内的稳定性。大多(duō)数半导體(tǐ)制造商(shāng)都在DAC数据表中指定了随时间变化的漂移。通常称為(wèi)“输出電(diàn)压随时间漂移”。该规范描述的是DAC在给定温度（40°C）下在给定时间（通常為(wèi)1,000
小(xiǎo)时）内保持DAC满量程范围或满量程范围内的输出電(diàn)压的能(néng)力。再次以DAC81404為(wèi)例，在其数据表的屏幕截图中（图2），您可(kě)以看到它是用(yòng)相同的标准指定的，并且在满量程范围内具有(yǒu)±6 ppm的低漂移。

DAC81404还具有(yǒu)一个精密的内部基准電(diàn)压源，它提供的最大最坏情况漂移指标為(wèi)10 ppm /°C。该内部基准非常有(yǒu)用(yòng)，因為(wèi)只要漂移指标对于给定的应用(yòng)足够低，则使用(yòng)它就不需要额外的成本。否则，您可(kě)以始终使用(yòng)外部基准，同时仍将DAC81404保留此选项以用(yòng)于更高精度的应用(yòng)。

规范3：直流精度（TUE）

用(yòng)于表征大多(duō)数精度DAC的通用(yòng)规范是总未调整误差（TUE），由相对精度或积分(fēn)非線(xiàn)性（INL）的均方根，偏移误差和DAC的增益误差表示。

TUE是组合DAC的所有(yǒu)主要DC误差的最佳方法，它代表了定义DAC精度的总體(tǐ)规格。诸如DAC81404之类的高级DAC具有(yǒu)极低的TUE，最大满量程范围仅為(wèi)0.05％。低的TUE非常重要，因為(wèi)DAC需要在整个时间范围内以及整个温度范围内保持特定的值。这种稳定性对于可(kě)编程参考应用(yòng)很(hěn)重要。

额外功能(néng)：可(kě)编程性

為(wèi)什么可(kě)编程性在参考中如此重要？与固定参考相比，它解决了什么问题？首先，可(kě)编程参考提供了灵活性 -尤其是随着时间的推移补偿输出以适应环境变化或系统要求的灵活性。当它们在工厂流程中构建时，它们还使您能(néng)够校准系统的输出。DAC的输出可(kě)通过数字输入控制。您可(kě)以将DAC输出设置為(wèi)替换基准所需的任何值。