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随意波形发生器的DAC道理图设计

2019-03-31 15:08:11 暂无 阅读:935 评论:0

在一个前面的文章中,我商议定制设计的随意波形发生器PCB的微掌握器部门:

随意波形发生器的DAC道理图设计

微掌握器是供应电路板大部门功能的两个IC之一; 另一种是DAC,更具体地说是ADI公司的AD9708。该组件是“TxDAC”系列D / A转换器的成员。它支撑每秒高达1.25亿个采样的更新速度(AKA采样率) - 足以知足我的需求。

该特定部门具有8位差别率,但它与10位,12位和14位版本引脚兼容。这是一个轻易的功能:您能够从低成本的8位版本起头,若是您最终决意需要更高的差别率,则能够升级到更高差别率(和更高成本)的选项之一,而不会过度休止现有的道理图和结构。

随意波形发生器的DAC道理图设计

图表取自数据表。

从应用法式图中能够看出,只需要很少的外部组件。一些电容,一个用于设置满量程输出电流的电阻,以及(固然未在图中显露)适当的旌旗疗养电路,用于差分D / A输出电流。

在我们持续之前,我将提到该设备的其他一些便当功能; 下次当你测验选择合适的DAC时,请记住这些问题(这不是一项稀奇轻易的义务 - 选择“有库存”选项的Digi-Key搜刮“DAC”会发生跨越三千个究竟)。它能够作为TSSOP使用,它比SOIC(或DIP,当然)更紧凑,但比QFN或任何其他无引线/微观封装更麻烦。无需外部参考电压(若是您甘愿,能够使用一个)。供电非常简洁:只需3 V或5 V单轨即可。它接管并行输入数据,我更喜欢串行接口。是的,并行数据需要更多引脚并占用更多空间,但我不是在设计智妙手表,对我来说,并行数据传输的简洁性是一个首要优先事项。只看一看“时序图” - 生活或者很复杂,但这个数据接口一定不是。

电路

这是我的随意波形发生器的DAC部门:

随意波形发生器的DAC道理图设计

我为每个电源/接地对供应4.7μF和0.1μF去耦电容。DAC_SLEEP由微掌握器GPIO引脚直接驱动。掌握D / A电路的时钟旌旗由微掌握器发生并施加到CLK引脚。REFLO引脚接地; 这使能内部参考电压。COMP1,COMP2和REFIO的组件/保持基于数据表建议。注重,COMP1经由电容保持到正电源轨,而COMP2经由电容保持到地。COMP1上限不是必需的; 数据表说若是你想要“最佳机能”,你应该把它包罗在内。但说真的,若是你的外形尺寸或预算是如斯限制,你必需强调是否要包含一个0.1μF陶瓷电容,你或者想看看换一份新工作。当您使用内部生成的参考电压时,需要REFIO上限。当DAC字处于最大值(在本例中为255)或最小值(零,即DB0至DB7为逻辑低电平)时,保持到FSADJ引脚的电阻决意输出电流。我知道,这听起来有点令人疑心; 当你完成文章时,它会很清楚。FSADJ引脚内部保持到放大器电路,使参考电压显现在FSADJ引脚上。满量程电流与流出FSADJ引脚的电流(称为参考电流)成比例。使用2kΩ电阻(假设内部发生的1.2 V基准电压有效),参考电流为(1.2 V)/(2kΩ)=600μA,相当于约20 mA的满量程电流。

差分输出

DAC设计中最复杂的部门是输出接口。您需要做的第一件事是认识这些IOUTA和IOUTB引脚事实发生了什么。

AD9708具有电流(与电压相反)输出。应用于数据引脚的数字字直接掌握流出IOUT引脚的电流,而不是这些引脚上显现的电压。但为什么还有两个呢?数据表将它们称为差分,但我发现这个术语有点令人疑心。当我听到“差分”时,我会想到使用正极性和负极性的旌旗,这让我感觉IOUTA有正电流(即流出引脚),IOUTB有负电流(即流入引脚) 。但这种情形并非如斯。真实情形经由以下图表传达:

随意波形发生器的DAC道理图设计

是以,两个引脚都是电流源,从这个意义上说,两个电流都是正的。“差分”方面发生于电流幅度均衡的事实:若是一个引脚具有高电流,另一个引脚具有低电流。这就是为什么我之前说过,当输入数据处于最大值或最小值时会发生满量程电流。在最大值,IOUTA供应满量程电流; 在最小值处,IOUTB供应满量程电流。在我看来,“增补”在这种情形下会优于“差别”,但若是ADI公司的专家更喜欢“差别”,我就不会争辩。

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