CN0006

利用AD5764 DAC实现高精度、双极性电压输出数模转换
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电路功能与优势

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本电路采用四通道、16位、串行输入、双极性电压输出DAC AD5764,可提供高精度、双极性数据转换。它利用精密基准电压源ADR02 在整个工作温度范围内实现最佳DAC性能。该16位精密DAC所需的外部器件只有基准电压源、电源引脚和基准输入上的去耦电容以及可选的短路电流设置电阻,从而可节省成本和电路板空间。本电路非常适合闭环伺服控制和开环控制应用。



图1:采用精密基准电压源的AD5764 DAC高精度、双极性配置

电路描述

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AD5764是一款高性能数模转换器,可保证单调性,积分非线性(INL)误差为±1 LSB(C级器件),噪声低,建立时间为10 μs。在较宽的工作电压范围内,保证具有额定性能。AVDD 电源电压范围为+11.4 V至+16.5 V,AVSS 工作电压范围为−11.4 V至−16.5 V,标称满量程输出电压范围为±10 V。

为使该DAC在整个工作温度范围内达到最佳性能,必须使用精密基准电压源。AD5764内置基准电压源缓冲器,因而无需外部正负基准电压源及相关的缓冲器,这样便进一步节省了成本和电路板空间。因为基准输入(REFAB、REFCD)上施加的电压用来产生DAC内核所用的内部缓冲正负基准电压,所以外部基准电压的任何误差均会通过该器件的输出反映出来。

针对高精度应用选择基准电压源时,需要考虑四种可能的误差源:初始精度、输出电压的温度系数、长期漂移和输出电压噪声。表1列出了ADI公司的其它5 V精密基准电压源候选产品及其特性。

 

 产品型号

 初始精度

(最大值,mV)

 长期漂移

(典型值,ppm)

 温度漂移

(最大值,ppm/°C)

 0.1 Hz至10 Hz 噪声

(典型值,μV 峰峰值)

 ADR435B  ±2  40  3  8
 ADR425B  
±1
 50  3  3.4
 ADR02B  ±3  50  3*  10
 ADR395B  ±5  50  9  8
 AD586T  ±2.5  15  10  4

 

表1:精密基准电压源特性


在任何注重精度的电路中,精心考虑电源和接地回路布局有助于确保达到额定性能。安装AD5764所用的PCB必须采用模拟与数字部分的分离设计,并限制在电路板的一定区域内。如果AD5764所在系统中有多个器件要求AGND至DGND连接,则只能在一个点上进行连接。星形接地点尽可能靠近器件。AD5764的每个电源上必须有足够大的旁路电容10 μF,与0.1 μF电容并联,并且尽可能靠近封装,最好是正对着该串联电阻(ESR)和低有效串联电感(ESI),如高频时提供低阻抗接地路径的普通陶瓷型电容,以便处理内部逻辑开关所引起的瞬态电流。

AD5764的电源走线必须尽可能宽,以提供低阻抗路径,并减小电源线路上的突波效应。时钟等快速开关信号必须利用数字地屏蔽起来,以免向电路板上的其它器件辐
射噪声,并且绝不应靠近基准输入。SDIN线路与SCLK线路之间布设接地线路有助于降低二者之间的串扰(多层电路板上不需要,因为它有独立的接地层;不过,接地线路有助于分开不同线路)。基准输入上的噪声必须降至最低,因为这种噪声会被耦合至DAC输出。应避免数字信号与模拟信号交叠。电路板相反两侧上的走线必须彼此垂直,这样有助于减小电路板上的馈通效应。推荐使用微带线技术,但这种技术对于双面电路板未必始终可行。采用这种技术时,电路板的元件侧专用于接地层,信号走线则布设在焊接侧。电路板至少需要4层才能实现最佳布局和性能:一个接地层、一个电源层和两个信号层。

样片申请及购买

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样片

产品

描述

可提供样片的
产品型号

ADR02 超紧凑、5.0 V精密基准电压源

ADR02AKSZ-REEL7

ADR02ARZ

ADR02AUJZ-REEL7

ADR02WARZ-REEL7

ADR395 5.0 V微功耗、低噪声、精密基准电压源,内置关断功能

ADR395AUJZ-REEL7

AD5764 完整的四通道、16位、高精度、串行输入、双极性电压输出DAC

AD5764ASUZ

AD5764BSUZ

AD5764CSUZ

AD5764SSUZ-EP-RL7

AD586 高精度5 V基准电压源

AD586ARZ

AD586BRZ

AD586JNZ

AD586JRZ

AD586KNZ

AD586KRZ

AD586LRZ

AD586MNZ