16位单电源缓冲电压输出数模转换,积分和微分非线性误差小于±1 LSB
图4显示了采用具有传统轨到轨输入级的运算放大器所引起的非线性误差。注意,当共模电压与+5 V电源轨相差大约1.7 V时,出现大约4 LSB的峰值误差。
电路板布局考量
应当精心考虑电路板上的电源和接地回路布局。印刷电路板应将模拟部分与数字部分分离。如果该电路所在系统有多个器件要求模拟地至数字地连接,则只能在一个点上进行连接。所有器件的电源都应通过至少0.1uF的电容旁路。这些旁路电容应尽可能靠近器件,电容最好正对着器件。所选0.1 μF电容应当具有低有效串联电阻(ESR)和低有效串联电感(ESL),例如陶瓷型电容。0.1μF电容为瞬变电流提供低阻抗接地路径。电源走线应尽可能宽,以提供低阻抗供电路径。为实现最佳性能,必须采用适当的布局、接地和去耦技术。
常见变化
如要求功耗更低的解决方案(速度较低),请使用ADA4505-1/ADA4505-2/ADA4505-4作为输出缓冲器。ADA4505系列是微功耗、零交越失真、低输入偏置电流放大器。
ADR425、ADR435和ADR445是提供5 V基准电压的合适器件。它们具有高精度和低噪声特性,支持最高18 V的输入电压。
如需双极性输出摆幅,请使用ADA5512A/ADA5542A。它们是单通道、12/16位、无缓冲电压输出数模转换器(DAC),支持双极性工作模式。
避免交越失真的另一种解决方案是使用较低的基准电压,例如2.5 V ADR4525,电源电压仍为5 V,不过输出范围会缩小。这样可确保典型轨到轨输入放大器(采用双差分对拓扑)的交越点不在输入数字码范围内。
电路评估与测试
本电路使用EVAL-CN0348-SDPZ电路板和EVAL-SDP-CB1Z系统演示平台(SDP)评估板。这两片板具有120引脚的对接连接器,可以快速完成设置并评估电路性能。EVAL-CN0348-SDPZ板包含要评估的电路,如本笔记所述。SDP评估板与CN-0348评估软件一起使用,可从EVAL-CN0348-SDPZ电路板获取数据。
设备要求
·带USB端口和Windows XP、Windows Vista(32位)或Windows 7(32位)的PC
·EVAL-CN0348-SDPZ电路评估板
·EVAL-SDP-CB1Z评估板
·CN-0348评估软件
·电源:6 V至18 V,或6 V壁式电源适配器
·Agilent 3458A万用表(或等效设备)
·GPIB转USB电缆(仅在捕捉DAC模拟数据并将其传送到PC时才需要)
开始使用
将CN0348评估软件光盘放进PC的光盘驱动器,加载评估软件。打开我的电脑,找到包含评估软件光盘的驱动器。
功能框图
图5. 测试设置功能框图
设置
EVAL-CN0348-SDPZ电路板上的120引脚连接器连接到EVAL-SDP-CB1Z (SDP)评估板上标有CON A的连接器。使用尼龙五金配件,通过120引脚连接器两端的孔牢牢固定这两片板。
在断电情况下,将一个+6 V(最高+18 V)电源连接到板上标有V+和AGND的引脚(J1)。SDP板附带的USB电缆连接到PC上的USB端口。此时请勿将该USB电缆连接到SDP板上的微型USB连接器。
测试
为连接到EVAL-CN0348-SDPZ电路板的V+电源通电。通过USB电缆将PC连接到SDP板上的微型USB连接器,并启动评估软件。如果"Device Manager(设备管理器)"中出现"Analog Devices System Development Platform(ADI系统开发平台)"驱动程序,软件便能与SDP板通信。
一旦USB通信建立,就可以使用SDP板来发送、接收、捕捉来自EVAL-CN0348-SDPZ板的串行数据。
图6为EVAL-CN0348-SDPZ评估板的照片。
图6. EVAL-CN0348-SDPZ评估板
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