電路功能與優(yōu)勢(shì)
在多通道電路描述
圖1所示電路采用AD5380 40通道、14位DAC，該器件內(nèi)置多路復(fù)用器，可以將所有40個(gè)輸出通道獨(dú)立路由至單輸出(MON_OUT)引腳。然后，通過(guò)一個(gè)外部ADC (AD7476)來(lái)監(jiān)控該引腳。與單獨(dú)監(jiān)控每個(gè)通道相比，此方法所需的電路要少得多。
AD5380是一款完整的單電源、40通道、14位DAC。所有40個(gè)通道均具有一個(gè)以軌到軌方式工作的片內(nèi)輸出放大器。
AD5380內(nèi)置通道監(jiān)控功能，該功能由一個(gè)通過(guò)串行接口尋址的多路復(fù)用器實(shí)現(xiàn)，任意通道輸出均可路由至監(jiān)控輸出(MON_OUT)引腳，以便利用一個(gè)外部ADC進(jìn)行監(jiān)控。任何通道要路由至MON_OUT，首先必須在控制寄存器中使能該通道監(jiān)控功能。微控制器或處理器可以通過(guò)串行輸出端口選擇要監(jiān)控的輸出通道，然后可以通過(guò)串行輸入端口讀取ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
AD5380-3采用3 V電源供電，而AD5380-5則采用5 V電源供電。AD7476 ADC提供12位分辨率，采用2.35 V至5.25 V單電源供電，集成基準(zhǔn)電壓源，具有低功耗、小尺寸特點(diǎn)和串行接口，吞吐速率最高可達(dá)1 MSPS，并提供6引腳SOT-23封裝。轉(zhuǎn)換速率由SCLK決定，吞吐速率最高可達(dá)1 MSPS。
圖1. 高效的通道監(jiān)控電路（原理示意圖）
AD5380和AD7476必須具有足夠大的電源旁路電容10 μF，與各電源引腳上的0.1 μF電容并聯(lián)，并且盡可能靠近封裝，最好是正對(duì)著器件（圖中未顯示）。10 μF電容最好為鉭電容。 0.1 μF電容必須具有低有效串聯(lián)電阻(ESR)和低有效串聯(lián)電感(ESL)，如高頻時(shí)提供低阻抗接地路徑的普通陶瓷型電容，以便處理內(nèi)部邏輯開(kāi)關(guān)所引起的瞬態(tài)電流。
電源走線必須盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線路上的毛刺效應(yīng)。時(shí)鐘等快速開(kāi)關(guān)信號(hào)必須利用接地線路屏蔽起來(lái)，以免向電路板上的其它器件輻射噪聲，并且絕不應(yīng)靠近模擬信號(hào)。SDATA線路與SCLK線路之間布設(shè)接地線路有助于降低二者之間的串?dāng)_（多層電路板上不需要，因?yàn)樗歇?dú)立的接地層；不過(guò)，接地線路有助于分開(kāi)不同線路）。避免數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)交疊。電路板相對(duì)兩側(cè)上的走線應(yīng)當(dāng)彼此垂直。這樣有助于減小電路板上的饋通效應(yīng)。推薦使用微帶線技術(shù)，但這種技術(shù)對(duì)于雙面電路板未必始終可行。采用這種技術(shù)時(shí)，電路板的元件側(cè)專用于接地層，信號(hào)走線則布設(shè)在焊接側(cè)。電路板至少需要4層才能實(shí)現(xiàn)最佳布局和性能：一個(gè)接地層、一個(gè)電源層和兩個(gè)信號(hào)層。
常見(jiàn)變化
在監(jiān)控功能接受較低分辨率轉(zhuǎn)換的應(yīng)用中，可以使用AD7476的引腳兼容產(chǎn)品。AD7477提供10位分辨率，而AD7478則提供8位分辨率。
進(jìn)一步閱讀
ADIsimPower Design Tool.
Kester, Walt. 2005. The Data Conversion Handbook. Analog Devices. Chapters 3 and 7.
MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques. Analog Devices.
MT-015 Tutorial, Basic DAC Architectures II: Binary DACs. Analog Devices.
MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the Mystery of AGND and DGND. Analog Devices.
Voltage Reference Wizard Design Tool.
數(shù)據(jù)手冊(cè)和評(píng)估板
AD5380 Data Sheet.
AD5380 Evaluation Board.
AD7476 Data Sheet.
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