本文所述电路为一种高性能、单极性、精密直流DAC配置,采用 AD5426 / AD5432 / AD5443 系列精密乘法DAC、低噪声运算放大器 AD8065 以及精密基准电压源 ADR01 。运算放大器可决定电路的整体精度或速度性能,因此高精度、低噪声运算放大器AD8065非常适合注重性能的应用。该电路还采用高精度、高稳定性、10 V精密基准电压源ADR01。基准电压源的温度系数和长期漂移性能均为要求高精度转换应用的主要考虑因素,因此也是此类应用的理想器件。
图1:单极性精密直流配置
电路描述
该电路采用CMOS、电流输出DAC AD5426/AD5432/AD5443,
本文探讨了如何利用8-12位的模拟数模转换器(DAC)AD5426、AD5432和AD5443来构建一个高性能、单极性的精密直流转换电路。这些器件是精密乘法DAC,适用于对精度有严格要求的应用。电路设计中,还采用了低噪声运算放大器AD8065和高精度基准电压源ADR01,以确保整个系统的精度和稳定性。
AD5426/32/43系列 DAC 提供8位、10位和12位的分辨率,其电流输出特性需要通过运算放大器进行I-V转换。在这个电路中,AD8065因其极低的失调电压和偏置电流成为理想的运算放大器选择,有助于提高转换的准确性和降低噪声。当配置为单极性模式时,输出电压计算公式为:VOUT = -VREF × (D/2N),其中D为数字输入,N为DAC的位数,VREF为基准电压。
AD8065与AD5426/32/43的组合可以实现二象限乘法操作或单极性输出电压范围。输入失调电压是影响输出电压步进变化的关键因素,可能导致差分线性误差和非单调性问题。对于12位的AD5443,最小可分辨电压步进为2.44 mV,而AD8065的输入失调电压仅0.4 mV,远低于LSB,保证了转换的线性度和单调性。
电路中使用的高精度基准电压源ADR01提供了10 V的稳定参考电压,其低温度系数和长期漂移特性使其在高精度应用中十分适用。如果需要不同电压参考,可以选择ADR02(5.0 V)或ADR03(2.5 V),或者使用ADR445(5.0 V)和ADR441(2.5 V)这两款超低噪声基准电压源作为替代,但需注意运算放大器的轨到轨电压限制。
除了AD8065,OP1177也是一个值得考虑的选择,其低失调电压和超低偏置电流特性同样满足对高精度转换的需求。综合来看,该电路设计充分考虑了性能、精度和稳定性,是构建精密直流转换系统的一个理想方案。