Реле Tianbo - ресурс 10 млн переключений

32-битный ЦАП достигает 32-битного разрешения

Analog Devices AD586 LTC1151

Для некоторых приложений, таких как тестирование и калибровка АЦП, требуются ЦАП с очень хорошим разрешением, монотонностью и точностью. В этих категориях характеристик схему на Рисунке 1 трудно превзойти. Ее типичные параметры следующие:

Пленочные конденсаторы Hongfa для построения AC/DC- и DC/AC-преобразователей

  • Разрешение: 32 бита = 3×10–10 = 1.2 нВ = 192 дБ.
  • DNL (дифференциальная нелинейность): 27 бит = 400 нВ = 162 дБ.
  • INL (интегральная нелинейность): 22 бита = 1.6 мкВ = 130 дБ.
  • Погрешность максимального значения шкалы (без подстройки) = 11 бит = ±2.5 мВ = 66 дБ.
  • Точность нуля: 23 бита = ±500 нВ ±10 нВ/°C = 140 дБ.
  • Пульсации и шум: 21 бит = 2 мкВ пик-пик = 128 дБ.
Для достижения 32-битного разрешения эта схема ЦАП с помощью точных аналоговых коммутаторов суммирует два 16-битных ШИМ-сигнала.
Рисунок 1. Для достижения 32-битного разрешения эта схема ЦАП с помощью точных аналоговых коммутаторов
суммирует два 16-битных ШИМ-сигнала.

В основе 32-разрядного разрешения ЦАП лежит суммирование двух 16-битных сигналов ШИМ с помощью аналоговых переключателей S1 и S2 и цепи прецизионных резисторов R2-R6. Монотонность и DNL ЦАП теоретически бесконечны, и на практике единственным ограничением является отношение 1 к 216 сопротивлений резисторов:

R2 : (R6 + R5 + RS2-ON),
R3 : (R6 + R4 + RS2-ON),

где RS2-ON – сопротивление замкнутого ключа S2. Типичная DNL, достижимая с резисторами точностью 0.1%, составляет примерно 0.1 ppm или 27 бит.

INL ограничивается в основном выходным сопротивлением источника опорного напряжения AD586, которое составляет менее 0.1 Ом, и коэффициентом ослабления синфазного сигнала 130 дБ усилителя с нулевым дрейфом A1, стабилизированного прерыванием. Резистор R7 подавляет потенциальный вклад асимметрии сопротивления ключа S1, обеспечивая типичное значение INL приблизительно 0.3 ppm или 22 бита.

Характеристики точности нуля и выходного шума находятся на уровне единиц микровольт благодаря превосходным параметрам операционных усилителей LTC1151 A1 и A2 и низкой инжекции заряда коммутатора MAX4053A S2: приблизительно 0.4 ppm или 23 бита.

Абсолютная точность ограничена точностью опорного напряжения 5 В микросхемы AD586L, которая без подстройки составляет ±500 ppm. Если конструкция требует большей точности, ее можно дополнительно подстроить, используя простую схему из технического описания Analog Devices. В предлагаемой частоте ШИМ 200 Гц нет ничего критичного. Чтобы подобрать любую удобную частоту, нужно только изменить номиналы R1 и C1. От того, насколько точно постоянная времени R1C1 соответствует времени цикла ШИМ, зависит время установления синхронного интегрирующего запоминающего фильтра «с нулевыми пульсациями» A1-S2-A2, которое при точном совпадении может составлять всего один цикл.

Материалы по теме

  1. Datasheet Analog Devices AD586
  2. Datasheet Analog Devices LTC1151
  3. Datasheet Maxim MAX4053

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: DC-accurate, 32-bit DAC achieves 32-bit resolution

43 предложений от 29 поставщиков
Источник опорного напряжения, высокопрецизионный, последовательный - фиксированный, AD586, 5В
LIXINC Electronics
Весь мир
AD586KRZ-REEL7
Analog Devices
от 35 ₽
EIS Components
Весь мир
AD586LR-REEL
Analog Devices
78 ₽
HXD Co.
Весь мир
AD586KN
Analog Devices
91 ₽
МосЧип
Россия
AD586SW
Analog Devices
по запросу
Электронные компоненты. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка от ТМ Электроникс
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя