工業(yè)和控制應用的高集成度四通道16 位、SoftSpa
前所未有的集成度LTC2704 在 6 種可利用軟件進(jìn)行選擇的電壓范圍內提供了真正的 16 位性能,它們是:0V 至 5V、0V 至 10V、–2.5V 至 2.5V、–5V 至 5V、–10V 至 10V 和 –2.5V 至 7.5V。四路單范圍電壓輸出一般將需要 4 個(gè)電流輸出 DAC、2 個(gè)基準放大器和 4 個(gè)輸出放大器 —— 如果使用雙通道放大器,則將需要共 7 個(gè)組件。采用分立途徑來(lái)實(shí)現多個(gè)范圍是行不通的。設計要點(diǎn) 337 (Design Note 337) 說(shuō)明了實(shí)現多個(gè)范圍所面臨的困難,包括精確匹配電阻器的高昂成本以及仿真開(kāi)關(guān)的性能局限。而且,控制也復雜化了,需要增設用于每個(gè) DAC 和范圍控制的額外數字線(xiàn)。LTC2704 把所有這些功能都集成在單個(gè)封裝中 (未進(jìn)行任何折衷),而且,全部功能均通過(guò)一根易用型四線(xiàn)式 SPI 總線(xiàn)來(lái)控制。
易于使用LTC2704 提供了許多用于輔助系統設計的特點(diǎn)。電壓輸出和反饋是分開(kāi)的,因而使得能夠在不損失準確度的情況下增設外部電流升壓級。C1A、C1B、C1C 和 C1D 引腳允許使用外部頻率補償電容器,既容許電容性負載由 LTC2704 的輸出來(lái)直接驅動(dòng),也可用于補償緩慢升壓級。VOS 引腳提供了一種給輸出電壓添加一個(gè)偏移的便利方法。從 VOS 引腳至輸出的增益為 –0.01、–0.02 或 –0.04 (取決于所選的電壓范圍)。雖然這看似是一種可在外部執行的簡(jiǎn)單功能,但在LTC2704 的內部來(lái)實(shí)現則可以消除有關(guān)外部偏移電阻器與內部電阻器溫度系數匹配方面的問(wèn)題。
實(shí)例電路
圖 1 示出了使用 LTC2704 功能的幾種方法。DAC A 的偏移引腳由一個(gè) LTC2601 DAC 通過(guò)一個(gè) LTC1991 放大器來(lái)驅動(dòng)。這提供了 ±50mV (在 ±2.5V 和 0V 至 5V 范圍中)、±100mV (在 –2.5V 至 7.5V、±5V 和 0V 至 10V 范圍中) 和 ±200mV (在 ±10V 范圍中) 的“系統偏移”調節量。C1 引腳被置于開(kāi)路狀態(tài),以實(shí)現快速穩定。一個(gè) LTC2604 四信道 DAC 可用于驅動(dòng)全部 4 個(gè)偏移引腳,并且能與 LTC2704 共享同一根 SPI 總線(xiàn)。
DAC B 通過(guò)一個(gè) 1 Ω 電阻器來(lái)驅動(dòng)一個(gè) 1μF 電容器,并采用了 2200pF 的附加補償電容。這適用于那些負載具有高頻瞬變的應用,比如:驅動(dòng)一個(gè) ADC 的基準引腳。
DAC C 驅動(dòng)一個(gè) LT3080 低壓差穩壓器,提供了高達 1A 的輸出電流。這可用于直接為測試電路供電。全局反饋去除了穩壓器的偏移,從而保持了輸出的準確度。
DAC D 由一個(gè) LT1970 功率運算放大器來(lái)升壓,提供了 500mA 的驅動(dòng)電流 (供電或吸收)。再一次,全局反饋保持了 DC 準確度。
結論
LTC2704 提供了一款用于產(chǎn)生多個(gè)精準電壓的高集成度解決方案。與采用分離 DAC 和放大器的實(shí)現方案相比,它節省了設計時(shí)間、減少了板級空間的占用面積,并降低了成本。
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