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基于14位D/A轉換器的高精度程控電流源設計

作者： 時(shí)間：2012-07-29 來(lái)源：網(wǎng)絡(luò ) 收藏

介紹14位D/A轉換芯片MAX7534，闡述了以其為核心組成高精度程控電流源的原理，通過(guò)其在電液執行機構智能測量?jì)x給定部分中的應用，給出了實(shí)用的硬件電路和軟件設計思路。
　　關(guān)鍵詞：數模轉換芯片；程控電流源；硬件電路；MAX7534

本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/160246.htm
Highprecision Programmable Current Source Based on 14 bit DAC
ZHOU Zheng
(Dept. of Electrical Engineering, Lanzhou Higher Polytechnic College,
Lanzhou 730050, China)
　　Key words: D/A converter; programmable current source; hardware circuit; MAX7534
1MAX7534簡(jiǎn)介
　　MAX7534是14位D/A芯片，其引腳排列如圖1所示。采用20腳DIP封裝；單12～15V電源供電；輸出電流信號；低功耗，靜態(tài)時(shí)耗電＜20nA；并行數據輸入雙緩沖方式，與8位單片機接口方便。
　　當輸入數字量為D，參考電壓為VREF時(shí)，計算公式為
　　
　　上式中a1為最高有效位(MSB)，a14為最低有效位(LSB)。
　　由于D/A輸出的模擬量為電流量，要通過(guò)一個(gè)反相輸入的運放才能轉換為模擬電壓輸出。所以，公式(1)變?yōu)?br />　　
　　由式(3)可知，在參考電源一定時(shí)，MAX7534數字量輸入與模擬輸出電壓輸出關(guān)系如表1所示。
　?、?電源類(lèi)邏輯電源VDD接+12～15V電源；數字地DGND和模擬地AGNDF和參考地AGNDS通常共地；REF為參考電壓輸入端，該端外接基準參考電壓10.000V；RFB為反饋電阻輸入端；VSS負電源端。
　?、?模數信號類(lèi)IOUT為模擬電流輸出端。D0～D7為數字并行口。
為地址輸入端，不同地址邏輯選擇不同數據輸入位數。其輸入控制信號的邏輯關(guān)系如表2所示。

　　MAX7534的單極性輸出基本連接如圖2所示。模擬地AGNDF、參考地AGNDS、VSS負電源和輸出運算放大器A1的(+)端接模擬地；輸出IOUT接輸出運算放大器A1的(-)端；反饋電阻R2經(jīng)輸出運算放大器A1的輸出端接MAX7534的RFB。
　　在高精度電液執行機構智能測量?jì)x開(kāi)發(fā)過(guò)程中，電液執行機構要求測試儀通過(guò)程控電流源輸出4～20mA的給定信號，再經(jīng)過(guò)數據采集單元將閥體動(dòng)作的反饋參量送回檢測系統。按檢測要求，本系統設置了五種工作模式：步進(jìn)模式、任意給定模式、速度跟蹤模式、自保模式和傳輸模式，實(shí)現對以伺服放大器為核心的電液控制機構的性能測試。
3.1程控電流源設計
　　根據高精度電液執行機構智能測量?jì)x的要求，綜合MAX7534的基本連接，在輸出部分設計一個(gè)V/I轉換器即可滿(mǎn)足要求。V/I轉換器由運算放大器A2和達林頓晶體管組成。如圖3所示。

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