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[其他模拟产品-信号链]

[经验] AD5379是14位并行和串行输入,双极电压输出DAC

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特征
  13 mm×13 mm 108引线CSPBGA中的40通道DAC;保证单调到14位;缓冲电压输出;输出电压跨度3.5V×VREF(+);最大输出电压跨度17.5伏特;系统校准功能允许用户编程;偏移和增益;相对于refgnd的伪微分输出;清除函数到用户定义的refgnd(clr pin);DAC输出同步更新(LDAC引脚);DAC递增/递减模式;信道分组和寻址功能;接口选项:并行接口兼容dsp/微控制器的3线串行接口;2.5伏至5.5伏符合jedec标准的数字电平SDO菊花链选项;上电复位;数字复位(复位引脚和软复位功能)。
  应用
  自动测试设备(ATE)中的电平设置;可变光衰减器(VOA);光开关;工业控制系统。
  
  一般说明
  AD5379在一个CSPBGA包中包含40个14位DAC。AD5379提供一个双极输出范围,该范围由施加到V+和V(负极)输入的电压确定。最大输出电压跨距为17.5 V,对应于8.75 V至+8.75 V的双极输出范围,并以V(=)=3.5 V和V(+)=+5 V的参考电压实现。
  AD5379在±11.4 V至±16.5 V的宽V/V电源范围内提供有保证的工作。输出放大器的净空要求为2.5 V,工作负载电流为1.5毫安,2 V,工作负载电流为0.5毫安。
  AD5379包含一个双缓冲并行接口,其中14个数据位加载到一个输入寄存器中表1.高通道数,低压单电源DAC。在wr、cs和dac信道地址的控制下,a0至a7。它还有一个3线串行接口,与spi?、qspi?、microwire?和dsp接口标准兼容,可处理高达50mhz的时钟速度。dac输出在接收到dac寄存器中的新数据时更新。所有输出可以同时更新通过降低ldac输入。每个通道都有可编程增益和偏移调整寄存器。每个dac输出被获取,并在芯片上相对于外部refgnd输入进行缓冲。DAC输出也可以是通过CLR引脚切换到REFGND。
  术语
  相对精度
  相对精度或端点线性度是测量通过DAC传递函数端点的直线的最大偏差的量度。它是在调整零标度误差和满标度误差后测量的,用最低有效位(lsb)表示。
  微分非线性
  差分非线性是任意两个相邻码的测量变化和理想1lsb变化之间的差值。1 LSB最大值的指定微分非线性保证了单调性。
  零刻度误差
  零标度误差是指当所有0都加载到DAC寄存器中时,DAC输出电压中的误差。
  理想情况下,所有0都加载到DAC,M都是1,C是10 0000 0000 0000:
  
  零标度误差是测量VOUT(实际)和VOUT(理想)之间的差值,单位为mV。零标度误差主要是由输出放大器的失调引起的。
  满标度误差
  满标度误差是指当所有1s加载到dac寄存器时dac输出电压的误差。
  理想情况下,将所有1加载到DAC,M为所有1,C为10 0000 0000 0000:
  
  满标度误差是测量VOUT(实际)和VOUT(理想)之间的差值,单位为mV。不包括零刻度误差。
  增益误差
  增益误差是满标度误差和零标度误差的区别,以mV表示。
  
  温度系数
  这包括来自线性、偏移和增益漂移的输出误差贡献。
  直流输出阻抗
  直流输出阻抗是有效的输出源电阻,它以封装铅电阻为主。
  直流串扰
  40个DAC输出由共用V和V电源的运算放大器缓冲。如果一个通道中的直流负载电流发生变化(由于更新),这可能导致一个或多个通道输出中的进一步直流变化。这种影响在高负载电流下更为显著,并且随着负载电流的减小而减小。对于高阻抗负载,这种影响实际上是无法测量的。提供多个V和V端子以最小化直流串扰。
  输出电压稳定时间
  这是DAC的输出为满标度输入更改而稳定到指定级别所需的时间。
  数模故障能量
  这是在主要代码转换时注入模拟输出的能量。它被指定为NV-S中的故障区域。通过在0x1FF和0x2000之间切换DAC寄存器数据来测量。
  通道间隔离
  通道到通道隔离是指来自一个dac的参考输入的输入信号的比例,该比例出现在从另一个参考操作的另一个dac的输出处。用分贝表示,在中刻度处测量。
  DAC到DAC串扰
  dac-to-dac串扰是一个转换器的输出由于另一个转换器的数字变化和随后的模拟输出变化而出现的故障脉冲。在NV-S中指定。
  数字串扰
  由于另一个转换器的dac寄存器代码的变化而传输到一个转换器输出的故障脉冲被定义为数字串扰,并在nv-s中指定。
  数字馈通
  当未选择设备时,设备数字输入上的高频逻辑活动可以跨设备和通过设备电容合,以在vout管脚上显示为噪声。它也可以沿着电源线和地线连接。这种噪声是数字馈通。
  输出噪声谱密度
  这是测量内部产生的随机噪声。
  随机噪声的特征是频谱密度(每√Hz的电压)。它是通过将所有dac加载到中刻度并在输出端测量噪声来测量的。测量单位为nv/(hz)1/2。
  
  功能描述
  DAC架构-概述
  AD5379在单个封装中包含40个DAC通道和40个输出放大器。单个dac通道的结构由一个14位电阻串dac和一个输出缓冲放大器组成。电阻串部分只是一个电阻串,每个电阻的值为r,从v(+)到agnd。这种结构保证了dac的单调性。加载到dac寄存器的14位二进制数字代码决定了在输入输出放大器之前电压在串上的哪个节点被抽头。输出放大器将dac的输出转换到更宽的范围。DAC输出增加3.5倍,并由V(-)引脚上的电压补偿。请参见“传递函数”部分。
  频道组
  AD5379上的40个DAC信道被分为4组(A、B、C、D),每组10个信道。在每组中,八个通道连接到v1++和v1(-),其余两个通道连接到v2++和v2(-)。每组有两个独立的参考引脚。例如,在组A中,八个通道连接到refgnda1,其余两个通道连接到refgnda2。除了输入寄存器(x1)和dac寄存器(x2),每个信道还具有增益寄存器(m)和偏移寄存器(c)。见表17。包含这些寄存器允许用户校准整个信号链中的错误,包括DAC错误。
  传递函数
  每个dac的数字输入传递函数可以表示为:
  
  其中:x2是加载到电阻串dac的数据字。(默认值为10 0000 0000 0000。)x1是写入DAC输入寄存器的14位数据字。(默认值为10 0000 0000 0000。)
  米是13位增益系数。(默认值为1111111111111。)c是14位偏移系数。(默认值为10 0000 0000 0000)n是DAC分辨率。(n=14)。
  图19显示了单个DAC通道及其相关寄存器。M和C寄存器的通电值分别为满标度和0x2000。用户可以通过覆盖m和c的通电值来单独调整每个dac信道上的电压范围。当为x1、m和c选择的值导致x2超出范围时,ad5379具有数字溢出和下溢检测电路来在满标度或零标度下钳制dac输出。
  
  AD5379的完整传递函数可以表示为:
  
  其中:x2是加载到电阻串dac的数据字。
  VREF(+)是正参考引脚处的电压。
  VREF(-)是负参考触针处的电压。

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