簡(jiǎn)介

我最喜歡的DAC之一是LTC2758。 它具有出色的溫度穩(wěn)定性，并與LM399或LTZ1000等穩(wěn)定的參考配對(duì)使用時(shí)，是儀器應(yīng)用的絕佳選擇。 在這篇文章中，我將介紹兩種提高LTC2758分辨率的方法。

尋找圣杯，我的意思是DAC ...

首先，我想指出這個(gè)設(shè)計(jì)有一些局限性。 為了延長(zhǎng)LTC2758的分辨率，我們依賴(lài)于LTC2758數(shù)據(jù)表非常保守的假設(shè)。 圖1顯示了典型部件的INL和DNL。 LTC2758的DNL非常好，可確保在20位區(qū)域內(nèi)單調(diào)。 注意這個(gè)部分差不多是0.25 LSB INL。 這表明這部分幾乎在20位域。 簡(jiǎn)而言之，我們需要一個(gè)低于0.25 LSB INL的DAC來(lái)確保20位線性。

圖1. LTC2758的典型INL和DNL

為了找到比0.25 LSB INL LTC2758更好的產(chǎn)品，我們必須將它們裝箱。 就我而言，我從箱子里取出了五個(gè)LTC2758并測(cè)試了INL。 我不得不承認(rèn)，當(dāng)我的同事們發(fā)現(xiàn)我的樂(lè)觀計(jì)劃時(shí)，我有些raised然心動(dòng)。 令我高興的是，結(jié)果比我預(yù)期的要好。 我能夠找到兩個(gè)比0.25 LSB INL更好的LTC2758。 其他三個(gè)接近，圖2顯示了他們有多接近。

圖2.非常接近的INL可以支持20位

去除額外的位

具有好于0.25 LSB的DAC可以獲得20位。 下一步是能夠提供額外的位。 我的第一個(gè)直覺(jué)是使用一個(gè)DAC通道來(lái)驅(qū)動(dòng)另一個(gè)通道的VOSADJ來(lái)提高分辨率。 這個(gè)想法是利用VOSADJ有一個(gè)內(nèi)置的衰減器來(lái)劃分子信道LSB。 根據(jù)SPAN范圍，VOSADJ將衰減32,64或128倍。圖3顯示了這種方法的圖示。

我們可以看到，即使在最低的衰減因子下，我們也可以獲得額外的5位分辨率。 不幸的是，我們受到MSB（最高有效位）DAC的INL限制，無(wú)法通過(guò)DNL單獨(dú)實(shí)現(xiàn)額外的位。 我們能得到的最好的是20位。

圖3. 20位DAC的圖

要使用這個(gè)奇妙的DAC，我們必須考慮哪個(gè)通道是MSB通道，哪個(gè)通道是子范圍。 首先，假設(shè)我們正在使用最大的SPAN范圍，而通道A將是MSB通道。 VOSADJ將衰減32倍，我們將得到一個(gè)5位的子范圍。 如圖4所示，20位字的兩個(gè)LSB需要放置在子范圍通道字的D4和D3中。其余位將被清零以用于通道B字。 表1顯示了20位字的低兩位的SPAN范圍的映射。

圖4.如何將20位字寫(xiě)入LTC2758

表1. LSB通道上的20位LSB

這種方法運(yùn)行得非常好，經(jīng)過(guò)一個(gè)應(yīng)有的慶祝，我自豪地向?qū)嶒?yàn)室展示了我的裝備。 圖5顯示了硬件。 我得到了非常好的反饋，并發(fā)現(xiàn)了另一種用更少的元件來(lái)擴(kuò)展DAC分辨率的方法。

圖5.具有我最喜歡的參考LM399的硬件

使用較少得到更多

我們的混合信號(hào)設(shè)計(jì)經(jīng)理Chad Steward提出了一種從子范圍通道中獲取額外位數(shù)的方法。 他建議衰減劃分頻道的參考，并將該頻道連接到MSB頻道的求和點(diǎn)。 圖6a顯示了該圖，圖6b顯示了物理硬件。

圖6a.用較少的硬件獲得20位。 圖6b.硬件Mod

我花了一些時(shí)間來(lái)真正了解電路。 圖7顯示了乍得方法效果的簡(jiǎn)化圖。

圖7：簡(jiǎn)化圖

每個(gè)DAC可以被表示為控制電流的兩個(gè)可變電阻器。 他們正在跟蹤并將始終產(chǎn)生10KΩ的并聯(lián)電阻。

與第一種方法類(lèi)似，20位字在兩個(gè)通道之間分開(kāi)。 通道A使用20位字的高位，通道B使用低兩位。圖8顯示了位置。 如前所述，在20位字中不使用的位被設(shè)置為零。

結(jié)果圖

結(jié)論

用這兩種方法來(lái)延長(zhǎng)發(fā)展援助委員會(huì)的決議，這是一個(gè)信念的飛躍。 我們無(wú)法保證在整個(gè)溫度范圍內(nèi)具有線性度，而且我們依賴(lài)的是LTC2758的性能優(yōu)于所選器件的數(shù)據(jù)表。 這就是說(shuō)，這是一個(gè)有價(jià)值的電路，當(dāng)在實(shí)驗(yàn)室中使用時(shí)，由于凌特科技的保守性，在大多數(shù)情況下，它們都能在室溫下工作。 為了進(jìn)一步擴(kuò)展這個(gè)想法，客戶可以做一個(gè)校準(zhǔn)，以表征傳輸功能，并使用分類(lèi)頻道“調(diào)整”MSB頻道，但這是另一個(gè)博客的話題。?