如何利用16位电压输出DACAD5542A/AD5541A实现高精度电平设置_AD5541 - CSDN文库

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如何利用如何利用16位电压输出位电压输出DAC AD5542A/AD5541A实现高精度实现高精度

电平设置电平设置

利用电压输出DAC实现真正的16位性能不仅要求选择适当的DAC，而且要求选择适当的配套支持器件。针对精

密16数模转换应用，本电路使用AD5542A/AD5541A电压输出DAC、ADR421基准电压源以及用作基准电压缓冲

的AD8675 超低失调运算放大器，提供了一款低风险解决方案。

电路功能与优势电路功能与优势

　　利用电压输出

　

　　基准电压缓冲对于设计至关重要，因为DAC基准输入的输入阻抗与码高度相关，如果DAC基准电压源未经充分缓冲，将

导致线性误差。开环增益高达120 dB的AD8675已经过验证和测试，符合本电路应用关于建立时间、失调电压和低阻抗驱动能

力的要求。

　

　　需要时，精密、低失调OP1177 可以用作可选的输出缓冲器。

　

　　这一器件组合可以提供业界领先的16位分辨率、±1 LSB积分非线性(INL)和±1 LSB微分非线性(DNL)，可以确保单调性，

并且具有低功耗、小PCB和高性价比等特性。

图1. 精密DAC配置（简化的原理示意图：未显示去耦和所有连接）

电路描述电路描述

　　对于无误差的理想DAC，输出电压与基准电压相关，如下式所示：

　　

　　其中D为载入DAC寄存器的十进制数据字，N为DAC的分辨率。

　

　　对于2.5 V基准电压且N = 16，上述公式可简化为下式：

　

　　

　　这样，在中间

　

　　LSB大小为2.5 V/65,536 = 38.1 μV。

　

　　16位时，1 LSB也相当于满量程的0.0015%，或者15 ppm FS。

　

　　基准电压源ADR421（B级）的室温初始精度为0.04%，相当于16位时的约27 LSB。此初始误差可以通过系统校准消除。

ADR421（B级）的温度系数典型值为1 ppm/°C，最大值为3 ppm/°C。

　

　　假设使用理想基准电压源（基准电压误差已通过系统校准消除），则AD5542A的最差情况单极性输出电压（包括误差）

可通过下式计算：

　　

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