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將DAC用作可編程基準(zhǔn)電壓源時的3個關(guān)鍵規(guī)格
將DAC用作可編程基準(zhǔn)電壓源時的3個關(guān)鍵規(guī)格
許多汽車，通信和工業(yè)系統(tǒng)都采用實際輸入，并提供相應(yīng)的輸出以創(chuàng)建精確的控制響應(yīng)。例如，自動駕駛基于車輛與其他物體的接近程度的實際輸入來檢測和控制車輛。在電信無線電或基站中，室外溫度會影響傳輸?shù)墓β室?，因此需要放大以產(chǎn)生正確的輸出。工業(yè)設(shè)備進行實時更改以保護工廠流程，測試和
校準(zhǔn)。
這些系統(tǒng)中的大多數(shù)組件都越來越趨向于數(shù)字技術(shù)，但是這些提供精確度和準(zhǔn)確性的系統(tǒng)的前端仍然主要是模擬的。模擬子系統(tǒng)需要參考電壓和電流來創(chuàng)建精確的設(shè)定點，以偏置激光二極管，控制電動機位置或比較外部信號。穩(wěn)定的基準(zhǔn)對于整個系統(tǒng)的精度至關(guān)重要，因為基準(zhǔn)
可以為給定板上的許多其他組件提供固定電壓。
我將探討精密數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）的關(guān)鍵規(guī)格，使其成為設(shè)計的合適參考電壓，并探討DAC的可編程性所帶來的額外好處。這三個規(guī)格有助于提高DAC的穩(wěn)定性和通用性，并有助于使DAC非常適合可編程電壓基準(zhǔn)。
為模擬電路提供準(zhǔn)確，穩(wěn)定的可編程參考。
規(guī)格編號1：輸出范圍
選擇DAC用作可編程基準(zhǔn)時，輸出范圍非常重要。您可能已經(jīng)知道參考電壓需要提供的電壓。某些DAC（例如DAC81404）可以提供多種輸出范圍，包括高電壓（> 5 V），低電壓（≤5V），雙極性（±5 V，±10 V，±20 V）和單極性（范圍從0 V到40 V）。
圖1展示了DAC81404的功能，使它能夠檢測DAC正在驅(qū)動的負載R LOAD上的壓降，然后根據(jù)該壓降上下移動DAC的輸出，以確保所需的DAC輸出。在V
OUT輸出。該電壓降可在-12 V至+12 V范圍內(nèi)得到補償。VSENSE功能進一步有助于DAC的輸出精度，從而影響整體系統(tǒng)精度。
圖1中的電路還說明了一個有趣的功能，可以實現(xiàn)不對稱的輸出范圍。例如，您可以通過DAC 404的V SENSE功能輸出–
3V至+ 23V的輸出范圍。
規(guī)范2：穩(wěn)定性和隨時間推移的漂移
良好參考的最重要品質(zhì)之一是其在時間和溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定性。大多數(shù)半導(dǎo)體制造商都在DAC數(shù)據(jù)表中指定了隨時間變化的漂移。通常稱為“輸出電壓隨時間漂移”。該規(guī)范描述的是DAC在給定溫度（40°C）下在給定時間（通常為1,000
小時）內(nèi)保持DAC滿量程范圍或滿量程范圍內(nèi)的輸出電壓的能力。再次以DAC81404為例，在其數(shù)據(jù)表的屏幕截圖中（圖2），您可以看到它是用相同的標(biāo)準(zhǔn)指定的，并且在滿量程范圍內(nèi)具有±6 ppm的低漂移。
DAC81404還具有一個精密的內(nèi)部基準(zhǔn)電壓源，它提供的最大最壞情況漂移指標(biāo)為10 ppm /°C。該內(nèi)部基準(zhǔn)非常有用，因為只要漂移指標(biāo)對于給定的應(yīng)用足夠低，則使用它就不需要額外的成本。否則，您可以始終使用外部基準(zhǔn)，同時仍將DAC81404保留此選項以用于更高精度的應(yīng)用。
規(guī)范3：直流精度（TUE）
用于表征大多數(shù)精度DAC的通用規(guī)范是總未調(diào)整誤差（TUE），由相對精度或積分非線性（INL）的均方根，偏移誤差和DAC的增益誤差表示。
TUE是組合DAC的所有主要DC誤差的最佳方法，它代表了定義DAC精度的總體規(guī)格。諸如DAC81404之類的高級DAC具有極低的TUE，最大滿量程范圍僅為0.05％。低的TUE非常重要，因為DAC需要在整個時間范圍內(nèi)以及整個溫度范圍內(nèi)保持特定的值。這種穩(wěn)定性對于可編程參考應(yīng)用很重要。
額外功能：可編程性
為什么可編程性在參考中如此重要？與固定參考相比，它解決了什么問題？首先，可編程參考提供了靈活性 -尤其是隨著時間的推移補償輸出以適應(yīng)環(huán)境變化或系統(tǒng)要求的靈活性。當(dāng)它們在工廠流程中構(gòu)建時，它們還使您能夠校準(zhǔn)系統(tǒng)的輸出。DAC的輸出可通過數(shù)字輸入控制。您可以將DAC輸出設(shè)置為替換基準(zhǔn)所需的任何值。