新型双极性DAC在数据采集系统中的应用与挑战

"本文主要探讨了新型的双极性数模转换器(DAC)在应对现代设计挑战中的作用，特别是在数据采集系统、工业自动化、可编程逻辑控制器和电机控制等领域的应用。文章强调了在设计中简化复杂度并提供更高功能集成的重要性。作者Estibaliz Sanz Obaldia和Junifer Frenila详细介绍了DAC如何帮助解决控制和测量系统的关键挑战，例如通过自动校准提高信号质量。文中以数据采集系统为例，展示了如何利用双极性DAC（如AD5761R）进行自动增益和失调校准，以消除温度漂移、电路板寄生误差和无源器件容差导致的信号误差。此外，文章还探讨了分立式和功能更完整的解决方案，以及如何通过替代传统设计拓扑提高设计的灵活性和系统模块化。" 本文的核心知识点包括： 1. 双极性DAC：双极性DAC是一种能够输出正负电压范围的数模转换器，适用于需要宽电压范围输出的应用，如工业自动化和数据采集系统。 2. 设计挑战：面对不断缩短的设计周期和增强的系统功能需求，设计师需要寻找新的解决方案，同时保持设计的简洁性。 3. 自动校准：在高性能数据采集系统中，DAC如AD5761R可以用于自动校准调理电路，以实时校正增益和失调误差，提高信号质量。 4. 信号链误差：信号链中的误差，如温度漂移、寄生效应和无源器件容差，会影响传感器的信号质量，双极性DAC可以通过动态校准来减轻这些问题。 5. 系统模块化：文章讨论了替代传统设计的方法，这些方法提高了设计的可重用性和模块化，使系统更具灵活性，适应不断变化的市场需求。 6. 应用实例：文中以压力检测系统为例，说明了如何利用双极性DAC自动校准电桥传感器的输出，改善系统性能。 7. 功能完整性：新型的DAC不仅提供了高分辨率，还集成了多种功能，成为一种易于使用的通用解决方案。 8. 数据采集系统(DAQ)：DAQ系统包括传感器、放大器、数据转换器和控制器，用于测量物理特性并处理数据。在高性能应用中，DAC的使用是提升DAQ精度的关键。 9. 仪表放大器：在低幅度信号放大过程中，仪表放大器常被用于放大来自传感器的微弱信号，但需要配合DAC进行校准以减少误差。 通过这些知识点，读者可以了解到双极性DAC在现代电子系统设计中的重要性，特别是在提高系统性能和应对设计挑战方面的应用策略。