利用数字电位计AD5292构建30 V低成本DACbadf.docx

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1、利用数字电位计AD5292构建30 V低成本DAC (CN0111)电路功能与优势 图1所示电电路采用用diggiPOOT+系系列数字字电位计计AD552922、双通通道运算算放大器器ADAA40991-22和基准准电压源源ADRR5122，提供供一种低低成本、高高电压、单单极性DDAC。该该电路提提供100位分辨辨率，输输出电压压范围为为0 VV至300 V，能能够提供供最高20 mA的的输出电电流。AAD52292可可以通过过SPII兼容型型串行接接口编程程。 利用数字电电位计AAD52292构构建300 V低低成本DDAC(CNN01111) 图1：单极极性DAAC配置置（原理理示意图图

2、，未显显示去耦耦和所有有连接） 图1：单极极性DAAC配置置（原理理示意图图，未显显示去耦耦和所有有连接） AD52992具有有1%电阻容容差，因因而可以以与外部部分压器器电阻RR3和R4串联，如如图2和和图5所所示，以以构建一一个在缩缩小的输输出电压压范围内内提供110位分分辨率的的游标DDAC；这可以以起到提提高DAAC灵敏敏度的作作用，类类似于增增加一个个与电位位计串联联的电阻阻。此外外，ADD52992内置置一个220次可可编程存存储器，可可以在上上电时自自定义输输出电压压VOUUT。 本电路具有有高精度度、低噪噪声和低低温度系系数输出出电压等等特性，非非常适合合数字校校准应用用。 电

3、路描述 图1所示电电路采用用数字电电位计AAD52292、基基准电压压源ADDR5112和运运算放大大器ADDA40091-2，提提供一种种10位位、低成成本、高高电压DDAC。本本电路可可保证单单调性，微微分非线线性(DDNL)为11 LSSB，积积分非线线性典型型值为2 LLSB。 高压稳压器器由低压压基准电电压源和和后接的的同相放放大器组组成，该该放大器器的增益益由R11 与 R2的比值值决定。11.2000 VV基准电电压源AADR5512具具有低温温度漂移移、高精精度和超超低噪声声性能。 确保ADRR5122最小工工作电流流的最大大电阻值值由公式式1确定定。在图图1和图图2中，RRB

4、IAAS电阻阻为122 k，可将将ADRR5122的偏置置电流设设置为22.4 mA。 利用数字电电位计AAD52292构构建300 V低低成本DDAC(CNN01111) 图2：通过过缩小输输出电压压范围并并利用游游标DAAC来提提高精度度（原理理示意图图，未显显示去耦耦和所有有连接） 图2：通过过缩小输输出电压压范围并并利用游游标DAAC来提提高精度度（原理理示意图图，未显显示去耦耦和所有有连接） ADA40091-2是一一款运算算放大器器，具有有低失调调电压和和轨到轨轨输出。AADR5512与与ADAA40991配合合使用，可可提供低低温度系系数和低低噪声输输出电压压。 电阻R1 和 R

5、R2 用来来调整放放大器的的增益。UU1A的的输出电电压V11 决定定DACC的最大大输出电电压(VVOUTT)范围围。可以以用公式式2计算算电阻值值。图11中，所所选电阻阻值可提提供233.1的的增益和和27.72 V的VV1 值。可可以用该该电压为为其它电电路供电电，最大大输出电电流为117 mmA。 图3和图44分别显显示典型型的积分分非线性性(INNL)和和微分非非线性(DNLL)曲线线。在图图1所示示配置中中，ADD52992采用用比率式式工作方方式，这这意味着着总电阻阻容差的的变化不不会影响响性能。 利用数字电电位计AAD52292构构建300 V低低成本DDAC(CNN01111

6、) 图3：INNL与DDAC码码的关系系 图3：INNL与DDAC码码的关系系 利用数字电电位计AAD52292构构建300 V低低成本DDAC(CNN01111) 图4：DNNL与DDAC码码的关系系 图4：DNNL与DDAC码码的关系系 为改善电路路精度，可可以用两两个外部部电阻降降低ADD52992上的的基准电电压，如如图5所所示，由由此便可可在有限限的电压压范围内内提供全全部100位分辨辨率（游游标DAAC）。数数字电位位计通常常具有20%的端到到端电阻阻容差误误差，由由于数字字电位计计与外部部电阻之之间存在在匹配误误差，因因此会影影响电路路精度。AAD52292则则具有业业界领先先的

7、11%电阻阻容差性性能，有有助于克克服电阻阻匹配误误差问题题。 利用数字电电位计AAD52292构构建300 V低低成本DDAC(CNN01111) 图5：通过过降低基基准电压压来构建建游标DDAC，从从而改善善INLL性能（原原理示意意图，未未显示去去耦和所所有连接接） 图5：通过过降低基基准电压压来构建建游标DDAC，从从而改善善INLL性能（原原理示意意图，未未显示去去耦和所所有连接接） 这种情况下下：缩小小范围内内的1 LSBB可以通通过下式式计算：相对于于最高基基准电压压V1，游标标DACC的等效效分辨率率为：图6显示利利用图55的游标标DACC电路而而获得的的INLL（以 V1为基

8、准准）曲线线。 利用数字电电位计AAD52292构构建300 V低低成本DDAC(CNN01111) 图6：游标标DACC的INNL（以以V1为基准准） 图6：游标标DACC的INNL（以以V1为基准准） AD52992具有有一个220次可可编程存存储器，可可以在上上电时将将输出电电压预设设为特定定值。 为了使本文文所讨论论的电路路达到理理想的性性能，必必须采用用出色的的布局、接接地和去去耦技术术（请参参考教程程 MTT-0331 和和教程 MT-1011）。至至少应采采用四层层PCBB：一层层为接地地层，一一层为电电源层，另另两层为为信号层层。 参数最小值最大值单位电源电压3033V输出电压030V输出电流-20mADNL-1+1LSBINL-2+2LSB建立时间0.22s表1. 图图1中单单极性DDAC的的典型特特性 常见变化 AD52991 （88位、内内置200次可编编程上电电存储器器）和AAD52293（110位、无无上电存存储器）均均为11%容差差数字电电位计，同同样适合合本应用用。 4.0966 V低低成本基基准电压压源ADDR50044也也不失为为一种选选择。RR1/RR2比值值可以根根据不同同的基准准电压进进行适当当调整。