アナログ・デバイセズの技術者が実験により得た有意義な回路情報を皆様とシェアします。アナログ・デバイセズ製品の組み合わせを素早く回路に実現することが可能であり、確信をもって皆様の製品に組み込んでいただくことが可能です。詳細は、Circuits from the Lab／実用回路集についての説明と免責条項を記したページをご覧ください。
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| カテゴリ: | 乗算型 |
| 特長: | 高性能, 高精度 |
| アプリケーション: | 計測機器, プロセス・コントロール |
D/Aコンバータの出力範囲として、そのリファレンス入力電圧より大きな値を必要とするようなアプリケーション（通常、リファレンス入力電圧はDACを使って減衰器として使われる）では、プログラマブル・ゲイン回路を使うことができます。説明している回路は、乗算DAC：AD5450／51／52／53と高速、低オフセットのオペアンプAD8065を用いて、プログラマブル・ゲイン機能を提供します。最大ゲインの値と温度係数は外付けの抵抗器によって設定され、ゲインの分解能はD/Aコンバータによって設定されます。
AD5450／AD5451／AD5452／AD5453、D/Aコンバータ・ファミリーを用いた、プログラマブル・ゲイン回路 (CN0055)
図1．電流出力D/Aコンバータを使った可変増幅回路
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図1．電流出力D/Aコンバータを使った可変増幅回路
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図1に示す回路は、回路のゲインを増加させる推奨方法です。R1、R2、R3はすべて同じ温度係数を持つ必要がありますが、D/Aコンバータの温度係数に一致させる必要はありません。この方法は、1より大きいゲインを持つ回路に推奨されます。
VOUT = －Gain x VIN x (D/2n)
ここで、Dは、D/Aコンバータにロードされるデジタル・ワードの10進数表示です。D=0∼255（8ビットAD5450）、D=0～1023（10ビットAD5451）、D=0～4095（12ビットAD5452）、D=0～16383（14ビットAD5453）で、nはビット数です。
この回路のキーとなる優位点は、ゲインのTC（温度係数）誤差を最小化することができる点です。外付け抵抗器のTCは一致させる必要がありますが、これらの抵抗器のTCはD/Aコンバータ内のラダー抵抗と一致させる必要はありません。
その理由は、R1はDAC+R1である等価入力インピーダンスで、DAC・RFB+R2||R3のフィードバック抵抗とマッチさせる必要があるためです。R1とR2の値は、出力電圧がオペアンプの電源電圧範囲を超えないような値を選ぶ必要があります。また、オペアンプのバイアス電流はD/Aコンバータのフィードバック抵抗（RFB＋R2||R3）によって乗算され、オフセットを作り出すことに注意を払う必要があります。したがってR1とR2の値は、全体のオフセット電圧の重要な要因となるため、それほど大きくできません。
AD5450／51／52／53は5V CMOSプロセスで設計されており、2.5V～5.5VのVDD電源で動作します。出力のアンプはデュアル電源電圧（VDD/ VSS）で駆動する必要があり、アナログ出力範囲を得るための充分大きな電圧、一般的には±12V電源の必要があります。4.7pFのコンデンサは、リンギングあるいはクローズドループの非安定性を防ぐために使われます。
オペアンプの入力オフセット電圧は、回路の可変ゲインにより増幅されます（コードに依存するDAC出力抵抗によりゲインが変化します）。隣接する2つのデジタル値の間でのこのノイズ・ゲインが変化するため、アンプの入力オフセット電圧に起因して出力電圧のステップ変化が発生します。この出力電圧変化が2つのコード間の正常な出力に重畳されるため、微分直線性誤差を発生させ、非常に大きい場合には、DACの非単調性の原因になります。AD8065は、これらの問題に対して低入力オフセット電圧と低バイアス電流の両者を兼ね備えています。
OP1177は、I-V変換回路として、もうひとつの優れたオペアンプ候補です。この製品も低オフセットと低バイアス電流を兼ね備えています。リファレンスの選択に関して、入力電圧は使われるオペアンプのレールtoレール電圧によって制限され、またゲインは抵抗R2とR3によって設定されます。
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ご意見、ご提案などございましたら、アナログ・デバイセズ広報・宣伝部にメールにてお知らせください。 |
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AD5450:
シリアル・インターフェース、8ビット高帯域幅乗算DACAD5450は、それぞれ8ビットのCMOS電流出力D/Aコンバータ（DAC）です。＋2.5～＋5.5Vの電源で動作するため、バッテリ駆動のアプリケーションなどに適しています。
これらのDACは、SPI®、QSPI™、MICROWIRE™、大部分のDSPインターフェース規格と互換性を持つダブル・バッファ付き3線式シリアル・インターフェースを採用しています。パワーアップ時には、内部のシフト・レジスタとラッチにゼロが設定され、DAC出力はゼロスケールになります。As a result of manufacture on a CMOS sub micron process, they offer excellent four quadrant multiplication characteristics, with large signal 続きを見る
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB)
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB) -
AD5451:
シリアル・インターフェース、10ビット高帯域幅乗算DACAD5451は、それぞれ10ビットのCMOS電流出力D/Aコンバータ（DAC）です。＋2.5～＋5.5Vの電源で動作するため、バッテリ駆動のアプリケーションなどに適しています。
これらのDACは、SPI®、QSPI™、MICROWIRE™、大部分のDSPインターフェース規格と互換性を持つダブル・バッファ付き3線式シリアル・インターフェースを採用しています。パワーアップ時には、内部のシフト・レジスタとラッチにゼロが設定され、DAC出力はゼロスケールになります。As a result of manufacture on a CMOS sub micron process, they offer excellent four quadrant multiplication characteristics, with large signal 続きを見る
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB)
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB) -
AD5452:
シリアル・インターフェース、12ビット高帯域幅乗算DACAD5452は、それぞれ12ビットのCMOS電流出力D/Aコンバータ（DAC）です。＋2.5～＋5.5Vの電源で動作するため、バッテリ駆動のアプリケーションなどに適しています。
これらのDACは、SPI®、QSPI™、MICROWIRE™、大部分のDSPインターフェース規格と互換性を持つダブル・バッファ付き3線式シリアル・インターフェースを採用しています。パワーアップ時には、内部のシフト・レジスタとラッチにゼロが設定され、DAC出力はゼロスケールになります。As a result of manufacture on a CMOS sub micron process, they offer excellent four quadrant multiplication characteristics, with large signal 続きを見る
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB)
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB) -
AD5453:
シリアル・インターフェース、14ビット高帯域幅乗算DACAD5453は、それぞれ14ビットのCMOS電流出力D/Aコンバータ（DAC）です。＋2.5～＋5.5Vの電源で動作するため、バッテリ駆動のアプリケーションなどに適しています。
これらのDACは、SPI®、QSPI™、MICROWIRE™、大部分のDSPインターフェース規格と互換性を持つダブル・バッファ付き3線式シリアル・インターフェースを採用しています。パワーアップ時には、内部のシフト・レジスタとラッチにゼロが設定され、DAC出力はゼロスケールになります。サブミクロンCMOSプロセスでの製造の結果、10MHzの大信号乗算帯域幅を備えた、優れた4象限乗算特性が実現されています。
出力電流は、外部リファレンス入力電圧（VREF）により決定されます。＋2.5～＋5.5Vの単電源で動作するにも かかわ 続きを見る
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB)
データシート Rev 0, 08/2005 (pdf 631kB) -
AD8065:
高性能145MHz、FastFET™オペアンプp>AD8065／AD8066* FastFET™アンプは、きわめて高性能で使いやすいFET入力を備えた電圧フィードバック・アンプです。AD8065はシングル・アンプで、AD8066はデュアル・アンプです。このFast FETアンプは、アナログ・デバイセズ独自のXFCBプロセスにより、超低雑音の動作（7.0nV/√Hzと0.6fA/√Hz）ときわめて高い入力インピーダンスを実現しています。
AD8065／AD8066は、5～24Vの広い電源電圧範囲、単一電源で動作可能な能力、および145MHzの帯域幅を備え、さまざまなアプリケーションで機能するように設計されています。汎用性をさらに向上するため、アンプには、レール・ツー・レール出力も備わっています。
低価格にもかかわらず、このアンプは全体に渡って優れた性能を提供します。微分ゲインと 続きを見る
データシート Rev 0, 05/2002 (pdf 2079kB)
データシート Rev 0, 05/2002 (pdf 2079kB)
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