电源工程师设计札记（一）：轻松完成电源设计

价比的降压调节器，只需极少的外部元件就能实现高工作效率。

5、同步降压调节器ADP2118的简单应用

伴随着许多低功耗器件的应用，越来越多的降压调节器芯片很受电子工程师们的亲睐，在这里我向大家推荐一款我用过的同步降压调节器芯片ADP2118，具有低静态电流、同步、降压DC-DC调节器，特别是其4mm×4mm的LFCP封装，对于现在的产品要求小型化，更是特别的适合。

ADP2118采用2.3V至5.5V输入电压工作，输出电压可以在0.6V至输入电压Vin的范围内灵活调整。另外，ADP2118提供许多固定输出的，比如3.3V，2.5V等常用的低电压，只需在输入和输出端增加滤波电路就行，应用很简单的。下面我还是从5V转换为3.3V的典型电路上分析一下ADP2118的应用：

从以上连接我们可以看出，ADP2118的外围电路非常简单，输入电压为5V，输出电压3.3V通过分压电阻R10和R11得到。作为同步降压型调节器，ADP2118的引脚：

Pin1为同步输入引脚，当此引脚与VIN相连时，PFM模式禁用，ADP2118仅工作在电流连续导通模式，此引脚与地连接时，PFM模式使能；

Pin2为频率选择，当连接至GND选择600Hz，连接至VIN时选择1.2MHz；

Pin3为跟踪输入，要跟踪主电压，从主电压的分压器引出电压来驱动TRK，如果不跟踪，就直接连接至VIN；

作为常用的电路，我们选择ADP2118工作在电流连续导通模式，工作频率为1.2MHz，不采用跟踪模式，故直接连接将Pin1、Pin2和Pin3至VIN引脚；

ADP2118的其余引脚，根据定义去连接，记得连接上输出电感和滤波电容哦。由于ADP2118根据负载的大小决定工作模式，当轻载时切换到PFM模式，中载至满载时切换到电流连续导通模式。经过测试，发现PFM模式下ADP2118输出电压的纹波远大于PWM模式下输出电压，故推荐使用PWM模式，即典型电路连接方式。

最后，也是ADP2118的特色，集成有软启动，用于限制输出电压上升时间并减少启动时的浪涌电流，软启动的固定时间周期为2048个时钟周期。

以上是我在应用ADP2118时的某些发现，希望能给大家的电源芯片选择方面带来某些帮助，将感到无比欣慰。谢谢！

6、用20位DAC实现1 ppm精度——精密电压源

高分辨率数模转换器（DAC）的常见用途之一是提供可控精密电压。分辨率高达20位、精度达1 ppm且具有合理速率的DAC的应用范围包括医疗MRI系统中的梯度线圈控制、测试和计量中的精密直流源、质谱测定和气谱分析中的精密定点和位置控制以及科学应用中的光束检测。

随着时间的推移，半导体处理和片内校准技术的发展，关于精密集成电路DAC的定义也不断变化。高精度12 位DAC一度被认为遥不可及；近年来，16 位精度已日益在精密医学、仪器仪表、测试和计量应用中得到广泛运用；在未来，控制系统和仪器仪表系统甚至需要更高的分辨率和精度。

高精密应用目前要求18/20位、1 ppm精度数模转换器，以前只有笨重、昂贵、慢速的Kelvin-Varley分压器才能达到这一性能水平——属于标准实验室的专利，几乎不适用于现实仪器仪表系统。针对这类要求且采用IC DAC组件，更便利的半导体1 ppm 精度解决方案已推出数年，但此类复杂系统需要使用多种器件，需要不断进行校准，还需十分谨慎才可取得理想精度，而且体积大、成本高（见附录）。长久以来，精密仪器仪表市场都需要一种更简单，具有成本优势，无需校准或持续监控，简单易用，而且提供保证性能规格的DAC。目前，从16 位和18 位单芯片转换器（如DAC）自然升级已成为可能。

AD5791 1 ppm DAC

半导体处理技术、DAC架构设计和快速片内校准技术的发展使稳定、建立时间短的高线性度数模转换器成为可能。这种转换器可提供高优于1 ppm的相对精度、0.05 ppm/°C温度漂移、0.1 ppm p-p噪声、优于1 ppm的长期稳定性和1MHz吞吐量。这类小型单芯片器件保证性能规格，无需校准且简单易用。AD5791及其配套基准电压源和输出缓冲的典型功能框图如图1所示。

　　图1. AD5791典型工作框图。

AD5791是一款单芯片、20 位、电压输出数模转换器，具有额定的1 LSB（最低有效位）积分非线性度（INL）和微分非线性度（DNL），是业界首款单芯片1 ppm 精度的数模转换器（1 LSB@20位为220分之一 =1，048，576分之一 = 1 ppm）。该器件设计用于高精密仪器仪表以及测试和计量系统，与其他解决方案相比，其整体性能有较大提升，具有更高的精度、体积更小、成本更低，使以前不具经济可行性的仪器仪表应用成为可能。

其设计（如图2所示）采用精密电压模式R-2R架构，利用了最新的薄膜电阻匹配技术，并通过片内校准例程来实现1 ppm精度。由于AD5791采用工厂校准模式，因