利用AD5764 DAC实现高精度双极性电压输出数模转换
0赞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±1LSB,噪声低,建立时间仅为10us。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+11.4V~+16.5V,AVss工作电压范围为-11.4V~-16.5V,标称满量程输出电压范围为±10V。
在我们设计的电路中,为了保证实现最佳的DAC性能,选用精密基准电压源ADR02作为参考电压。该16位精密DAC芯片AD5764所需的外部器件比较少,只有简单的基准电压源,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,从而可节省设计者的成本和电路板空间。我们的设计就是用在闭环伺服电机控制中,这类电路非常适合于闭环伺服控制和开环控制应用中。我们具体的DAC连接电路如下图所示:

为了使该DAC在整个工作温度范围内达到最佳的性能,强烈建议大家AD5764的参考电压(REFAB、REFCD)由精密基准电压源来提供。由于AD5764内置有基准电压源缓冲器,因而无需我们在外部连接正负基准电压源及其相关的缓冲器,这是因为基准输入(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AD5764的输出反映出来。
到基准源,特别是在高精度应用时,需要考虑以下几种可能的误差源:
初始精度;
输出电压的温度系数;
长期漂移;
输出电压噪声。
除了考虑参考电压源精度外,另外一个必须注意的:电路设计者的布局布线。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我们达到目标性能。在电路板布局时,必须保证PCB板的模拟地和数字地完全隔离,并且限定在一定的区域内。如果系统中有多个器件要求AGND至DGND连接,需要在一个点上进行连接。但是切记星形接地点尽可能靠近器件。
另外,AD5764的每个电源上必须有足够大的旁路电容10uF,与0.1 uF电容并联,并且尽可能的靠近封装,最好做到正对着AD5764器件。
布线时注意:
AD5764的电源布线必须尽可能的宽,尽可能的提供低阻抗路径,并减小电源线路上的突破效应;
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他器件辐射噪声,并且绝不应靠近基准源输入;
SDIN线路与SCLK线路之间布设接地线路有利于降低SPI串行模式传输中的串扰;
基准输入上的噪声必须降低到最低,因为这种噪声会被耦合到DAC输出,尽量做到模拟地和数字地的交叠;
最后,也是布线时的基本原则,相反两面的布线必须彼此做到垂直,因为这样可以减小电路板上的馈通效应。
好了,这也是我在应用AD5764时的一点小小经验,还希望大家多提修改性的意见,这样有利于我们大家的成长。
