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用DAC和触发器组成的恒流源

宣布时间:2009年08月10日 10:08    宣布者:贾延安
要害词: DAC , 触发器 , 恒流源
Analog Devices AD5422 16 bit串行输入DAC可以设定为电压输入或电流输入。为了与DAC通讯并发生一个可变输入,就须要一个数据SERDES(串行器/解串器)。不外,假定你的设计须要一个恒定的4mA输入,可以用两只触发器对该器件作设定,并用一个机械式按键开关S1作测试(图1)。



图1按下并释放S123次以后DAC发生一个4mA的一连电流输入


  AD5422的编程设定应用24 bit长的字,其高8位组成控制存放器的地址,低16位设定DAC的输入规模、压摆率步长和压摆率时钟(表1)。向AD5422中写入一个24bit的 0101 ... 01形式,将其设定在同时选择的电流区间的底部,即输入电流脚(Pin 19)上4 mA~20 mA。AD5422外部移位存放器的数据在每次锁存旌旗暗记(Pin 7)的低-高跃变时移入数据存放器。在IC1上电后第23次按下并松开开关时,器件将这个赓续交替的码序列剖析为一个控制指令。该序列以后,SCLK旌旗暗记可以保持为余暇(图2)。



图2虽然控制指令序列至少有23个时钟的宽度但可以很容易天生交替的位名堂


  触发器FF1装备为一个熟知的除2计数器,发生所须要的交替序列。手动按下并释放按键开关时,便可以天生一个SCLK旌旗暗记。这里必须应用一个除颤器,由于电路须要一个清洁的SCLK逻辑旌旗暗记,它的电平转换不逾越数十纳秒。FF2用作一个异步置位/复位触发器,扫除按键发生的旌旗暗记哆嗦。

  为使电路正常使命,在SCLK低-高跃变后,锁存旌旗暗记的有用低-高跃变必须泛起至少13 ns。接纳SN74HC74级触发器可以知足这个请求。IC2中FF1的Q输入毗连到IC1的SDIN输入。SDIN输入真个电平跃变必须预置,并在 SCLK旌旗暗记的低-高跃变时保持至少5 ns时间。从AD5422的周详5V基准可以取得IC1输入端FAULT(Pin 3)的上拉电阻和IC2的5V电源电压。当IC1的漏极开路FAULT输入有用时,在初始状态、给IC1控制字时钟或误差状态时会由于负载而泛起眇小的电流离涌。所幸,输入电流(Pin 19)还没有运动,否则过热条件或过年夜负载电阻会从外部破损这一电流的精度。岂论哪一种情形,外部基准源的外部加载(不逾越数十秒时间的微安级)都不会损及基准源的精度。

表1控制指令列位的作用



  经由历程在IOUT脚与地之间毗连一只100Ω高精度电阻,并发生23个时钟脉冲,可以测出这只电阻上的一个0.400xV电压,其中x≤4,确认这是4 mA的高精度恒定电流。IC1的现实全量程误差远小于其保证的±0.3%满量程误差最差值(参考文献1)。

是以,必须将取得的4 mA电流相对误差(该值不年夜于0.1%)除以4,由于电流的标尺是20 mA–4 mA="16" mA。因此,这类情形下DAC的全量程总误差就小于0.1%/4,即0.025%。接纳单片DAC构建的恒流源,可以取得高的分辨率和可忽视不计的温度敏感度,能反抗电源电压摇动,而且有高的初始精度。电流输入DAC亦有数十兆欧的输入电阻。

  电路应用S1发生只用于测试目的的SCLK旌旗暗记。关于移动电源应用,可以接纳一个频率高达200 kHz的自在时钟。可以从AD5422的DVCC脚为FAULT输入的上拉电阻和IC2供电。
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