電路功能與優(yōu)勢
圖1所示電路采用digiPOT+系列數(shù)字電位計AD5292、雙通道運算放大器ADA4091-2和基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" 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title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" 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title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源" title="基準電壓源">基準電壓源">基準電壓源ADR512,，提供一種低成本,、高電壓、單極性DAC,。該電路提供10位分辨率,，輸出電壓范圍為0 V至30 V，能夠提供最高±20 mA的輸出電流,。AD5292可以通過SPI兼容型串行接口編程,。
AD5292具有±1%電阻容差，因而可以與外部分壓器電阻R3和R4串聯(lián),，如圖2和圖5所示,，以構建一個在縮小的輸出電壓范圍內提供10位分辨率的游標DAC；這可以起到提高DAC靈敏度的作用,，類似于增加一個與電位計串聯(lián)的電阻,。此外，AD5292內置一個20次可編程存儲器,，可以在上電時自定義輸出電壓VOUT,。
本電路具有高精度、低噪聲和低溫度系數(shù)輸出電壓等特性,，非常適合數(shù)字校準應用,。
電路描述
圖1所示電路采用數(shù)字電位計AD5292、基準電壓源ADR512和運算放大器ADA4091-2,，提供一種10位,、低成本、高電壓DAC,。本電路可保證單調性,，微分非線性(DNL)為±1 LSB，積分非線性典型值為±2 LSB,。
高壓穩(wěn)壓器由低壓基準電壓源和后接的同相放大器組成,，該放大器的增益由R1 與 R2的比值決定。1.200 V基準電壓源ADR512具有低溫度漂移,、高精度和超低噪聲性能,。
確保ADR512最小工作電流的最大電阻值由公式1確定。
在圖1和圖2中,，RBIAS電阻為12 kΩ,，可將ADR512的偏置電流設置為2.4 mA。
圖2：通過縮小輸出電壓范圍并利用游標DAC來提高精度（原理示意圖,，未顯示去耦和所有連接）
ADA4091-2是一款運算放大器,，具有低失調電壓和軌到軌輸出,。ADR512與ADA4091配合使用，可提供低溫度系數(shù)和低噪聲輸出電壓,。
電阻R1 和 R2 用來調整放大器的增益,。U1A的輸出電壓V1 決定DAC的最大輸出電壓(VOUT)范圍?？梢杂霉?計算電阻值,。
圖1中，所選電阻值可提供23.1的增益和27.72 V的V1 值,?？梢杂迷撾妷簽槠渌娐饭╇姡畲筝敵鲭娏鳛?7 mA,。
圖3和圖4分別顯示典型的積分非線性(INL)和微分非線性(DNL)曲線,。在圖1所示配置中，AD5292采用比率式工作方式,，這意味著總電阻容差的變化不會影響性能,。
圖3：INL與DAC碼的關系
圖4：DNL與DAC碼的關系
為改善電路精度，可以用兩個外部電阻降低AD5292上的基準電壓,，如圖5所示,，由此便可在有限的電壓范圍內提供全部10位分辨率（游標DAC）。數(shù)字電位計通常具有±20%的端到端電阻容差誤差,，由于數(shù)字電位計與外部電阻之間存在匹配誤差,，因此會影響電路精度。AD5292則具有業(yè)界領先的±1%電阻容差性能,，有助于克服電阻匹配誤差問題,。
圖5：通過降低基準電壓來構建游標DAC,，從而改善INL性能（原理示意圖,，未顯示去耦和所有連接）
這種情況下：
縮小范圍內的1 LSB可以通過下式計算：
相對于最高基準電壓V1，游標DAC的等效分辨率為：
圖6顯示利用圖5的游標DAC電路而獲得的INL（以 V1為基準）曲線,。
圖6：游標DAC的INL（以V1為基準）
AD5292具有一個20次可編程存儲器,，可以在上電時將輸出電壓預設為特定值。
為了使本文所討論的電路達到理想的性能,，必須采用出色的布局,、接地和去耦技術（請參考教程 MT-031 和教程 MT-101）。至少應采用四層PCB：一層為接地層,，一層為電源層,，另兩層為信號層。
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常見變化
AD5291 （8位,、內置20次可編程上電存儲器）和AD5293（10位,、無上電存儲器）均為±1%容差數(shù)字電位計,，同樣適合本應用。
4.096 V低成本基準電壓源ADR5044也不失為一種選擇,。R1/R2比值可以根據(jù)不同的基準電壓進行適當調整,。