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AD5443YRMZ 数模转换器(DAC)参数及应用

2023/7/14 14:05:30
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AD5426/AD5432/AD54431分别是CMOS 8位、10位和12位电流输出数模转换器（DAC）。这些设备在2.5伏至5.5伏的电源范围内工作，适用于电池供电的应用和许多其他应用。

这些DAC使用与SPI、QSPI兼容的双缓冲3线串行接口™, MICROWIRE和大多数DSP接口标准。此外，当使用多个包时，串行数据输出引脚（SDO）允许菊花链。数据读回允许用户通过SDO引脚读取DAC寄存器的内容。通电时，内部移位寄存器和锁存器填充0，DAC输出为零。作为在CMOS亚微米工艺上制造的结果，这些部件提供了优异的4象限乘法特性，具有10MHz的大信号乘法带宽。施加的外部参考输入电压VREF决定满刻度输出电流。集成反馈电阻器RFB与外部电流-电压精密放大器相结合，可提供温度跟踪和满刻度电压输出。

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    容纳 AD7680 的印刷电路板应设计成模拟部分和数字部分相互分离，并限定在电路板的特定区域内。这有助于使用可以轻松分离的地平面。对于地平面，通常最好采用最小蚀刻技术，因为它能提供最佳的屏蔽效果。数字地平面和模拟地平面应仅在一个地方连接。如果 AD7680 所在的系统中多个器件需要 AGND 到 DGND 的连接，则该连接仍应仅在一个点进行，即星形接地点，且该点应尽可能靠近 AD7680 建立。避免在器件下方布设数字线，因为这些线会将噪声耦合到芯片上。应允许模拟地平面延伸至 AD7680 下方，以避免噪声耦合。通往 AD7680 的电源线应使用尽可能宽的走线，以提供低阻抗路径并减少电源线上的毛刺影响。快速切换信号，例如时钟信号之类的线路，应当使用数字地进行屏蔽，以避免向电路板的其他部分辐射噪声，并且时钟信号绝不能布设在模拟输入附近。避免数字信号和模拟信号交叉。电路板两面的走线应相互垂直，这可以减少板上的串扰效应。微带线技术是目前最好的方法，但在双面板上并不总是可行。在这种技术中，电路板的元件面专门用于接地平面，而信号则布设在焊接面。良好的去耦也非常关键。如典型连接图部分所述，所有模拟电源都应使用 10 μF 钽电容与 0.1 μF 电容并联去耦至 AGND。为了从这些去耦元件中获得最佳性能，用户应尽量缩短去耦电容与 V_{DD}V DD和 GND 引脚之间的距离，并使用短走线连接相应的引脚。
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    图1图1显示了AD7680模拟输入结构的等效电路。两个二极管D1和D2为模拟输入提供ESD（静电放电）保护。必须注意确保模拟输入信号超出电源轨的幅度不超过300 mV。这会导致这些二极管正向偏置，并开始向衬底导通电流。这些二极管在不造成器件不可逆损坏的情况下所能导通的最大电流为10 mA。图1中的电容C1通常约为5 pF，主要归因于引脚电容。电阻R1是一个集总元件，由跟踪保持开关的导通电阻组成。该电阻通常约为25 Ω。电容C2是ADC采样电容，典型电容值为25 pF。对于交流应用，建议在相关的模拟输入引脚上使用RC低通滤波器，以从模拟输入信号中去除高频分量。在谐波失真和信噪比至关重要的应用中，模拟输入应由低阻抗源驱动。大的源阻抗会显著影响ADC的交流性能。这可能需要使用输入缓冲放大器。运算放大器的选择取决于具体的应用。当没有使用放大器来驱动模拟输入时，源阻抗应限制为低值。最大源阻抗取决于可以容忍的总谐波失真（THD）量。随着源阻抗的增加，THD也会增加，性能随之下降（见图2）。AD7680 的输出编码为直接二进制。图2
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