�(dāng)選擇�(shù)��(zhuǎn)換器 (DAC) 時,�(shè)計師可以從種類繁多的 IC 中選�。DAC 可以針對具體的應(yīng)用劃分成很多不同類別。不�,DAC 的劃分也可以簡化,僅分成 DC 或低速調(diào)節(jié)所需� DAC和產(chǎn)生高速波形所需� DAC� 本文專注于低速應(yīng)用所需� DAC,而無論該�(yīng)用是�分辨�還是高分辨率、是粗略�(diào)節(jié)還是精細�(diào)節(jié)�
就選擇低� DAC 而言,決定設(shè)計是閉環(huán)、開�(huán)�"�(shè)定后便不需再過�"的系�(tǒng)是很重要。每一種設(shè)計都需要一個具某些�(guān)鍵性能�(guī)格的 DAC�
閉環(huán)系統(tǒng)包括一條反饋通路,以檢測和校�(zhǔn)任何誤差。傳感器根據(jù)諸如伺服電動機、流量閥或溫度檢測單元等的物理參�(shù)�(jiān)視輸�。然后傳感器將數(shù)�(jù)饋送回控制器,而控制器則利用這個信息決定是否需要校��
DAC 和模�(shù)�(zhuǎn)換器 (ADC) 是位于閉�(huán)系統(tǒng)核心的關(guān)鍵組�。DAC 用在前饋通路中以�(diào)節(jié)系統(tǒng),ADC 用在反饋通路中,以監(jiān)視這些�(diào)節(jié)的效�。它們一起施加和檢測模擬控制信號,以真實地調(diào)節(jié)它們控制的參數(shù)�
電動機控制是這類閉環(huán)系統(tǒng)的一個例子,首先,將一個想要的輸出 (�(shè)定點) 加到控制器上,控制器對這個輸出和反饋信號進行比較。如果需要校�,那么控制器會調(diào)節(jié) DAC 的輸入編碼,然后 DAC 在其輸出端產(chǎn)生一個模擬電�。該 DAC 的輸出電壓通過一個功率放大器放大,以給電動機提供所需的驅(qū)動電流�
開環(huán)系統(tǒng)沒有反饋通路。這意味著,系�(tǒng)自身必須是準(zhǔn)確的。開�(huán)控制對于良好定義的系�(tǒng)是有用的,在這類系統(tǒng)中,輸入編碼及其在負載上所�(dǎo)致行動之間的�(guān)系是已知�。如果負載不是非常可�(yù)測的,那么使用閉�(huán)控制�
DAC �(qū)動凌力爾特穩(wěn)壓器 LT3080 � SET 電壓引腳。SET 引腳是誤差放大器的輸入和輸出電壓的調(diào)節(jié)�(shè)定點。LT3080 的輸出電壓范圍為 0V 至額定輸出電壓�
DAC 的分辨率決定 SET 引腳�(diào)節(jié)的步進大�。例如,一個具� 5V 基準(zhǔn)� 8 � DAC � 5V / 28 = 19.5mV � LSB。一個具有同� 5V 基準(zhǔn)� 12 � DAC � 1.2mV � LSB,一� 16 � DAC � 76μV � LSB。這意味著,就一個理� DAC 而言,數(shù)字編碼每增大一次,模擬輸出都應(yīng)該增� 76μV�
開環(huán)系統(tǒng)中的其他重要參數(shù)包括偏移、增益誤�、基�(zhǔn)電壓誤差以及這些參數(shù)隨時間和溫度變化的穩(wěn)定�。INL 尤其重要,因為與閉環(huán)系統(tǒng)相比,DAC � INL 對系�(tǒng)的總體線性度有直接影��
一旦決定了閉環(huán)、開�(huán)�"�(shè)定后便不需再過�"系統(tǒng)的類�,就該選擇的 DAC �。正如之前提到的那樣,有些應(yīng)用需要粗略調(diào)節(jié),這意味著系統(tǒng)僅需要有限數(shù)量的可變�(shè)�。在這種情況��8 位或 10 位分辨率� DAC 一般就足夠了。就需要更精細控制的系�(tǒng)而言�12 � DAC 可以提供足夠的分辨率。在今天的市場上�16 位和 18 � DAC 提供最精細的每 LSB 分辨率�
LTC2600 是一� 16 � 8 通道 DAC,是為閉�(huán)系統(tǒng)而設(shè)計的??匆幌滤?DC 性能�(guī)格會�(fā)�(xiàn)這是很明顯的。典型的 INL � ±12LSB,值為 ±64LSB。典型的 INL 隨輸入代碼的變化曲線在圖 5 的下部顯示了這些性能�(guī)��16 位單�(diào)性和 ±1LSB DNL 誤差允許在前饋通路中進行精準(zhǔn)控制。正如前面提到的那樣,前饋誤差對閉環(huán)系統(tǒng)來說不重�,只要該 DAC 是單�(diào)的就行�
相反,新� LTC2656 是一� 8 通道 DAC,所� 8 � DAC 都提� 16 位單�(diào)性和卓越� ±4LSB INL 誤差,從而使該器件可能同時適合開�(huán)和閉�(huán)系統(tǒng)。LTC2656 封裝中所� 8 � DAC 的典� INL 隨代碼變化的曲線如圖 5 所�。在 16 � 8 通道 DAC 類別中,LTC2656 提供 INL�
單個封裝中� 8 � DAC 都實�(xiàn)高線性度不是一個容易的�(shè)計任�(wù)。封裝壓力和電壓隨溫度的漂移都必須在�(shè)計中考慮�。單� DAC 實現(xiàn)較嚴格的 INL 性能�(guī)格會容易得多。例�,凌力爾特公司提供的 LTC2641 是一種單 16 � DAC,該器件提供 ±1LSB INL � DNL � DC 性能�(guī)��
除了 INL � DNL,其他要考慮的重� DC 性能�(guī)格是偏移誤差 (或零�(biāo)度誤�) 和增益誤� (滿標(biāo)度誤�)。偏移誤差表�,在 (或接�) 零標(biāo)度輸入編碼時,實際傳遞函�(shù)與理想傳遞函�(shù)的匹配程�。就需要直到地的精�(zhǔn)控制�(yīng)用而言,偏移誤差是非常重要�。LTC2656 提供非常低的 ±2mV 偏移誤差�
增益誤差表示實際傳遞函數(shù)斜率與理想傳遞函�(shù)斜率的匹配程�。增益誤差和滿標(biāo)度誤差有時可互換使用,但是滿�(biāo)度誤差同時包括增益誤差和偏移誤差。LTC2656 提供 ±64LSB 的增益誤�,這等于滿�(biāo)度的0.098% (64/65536),是一個非常小的增益誤差�
維庫電子�,電子知識,一查百��
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