基于AD760的高精度直流電壓輸出電路設(shè)計(jì)

摘要：文中給出了一種產(chǎn)生高精度直流電壓的實(shí)現(xiàn)方法，介紹了基于AD760的D／A轉(zhuǎn)換電路和基于LF411運(yùn)放的驅(qū)動(dòng)電路。測(cè)試表明該電路輸出的電壓分辨率高，精度好，可作為高精度電壓源應(yīng)用于工控系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：AD760；電壓；精度；工控

隨著技術(shù)的發(fā)展，在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)中，對(duì)測(cè)試系統(tǒng)的精度要求越來(lái)越高。對(duì)于要求具有高精度直流電壓輸出的測(cè)試系統(tǒng)，D／A芯片及其外圍電路的選擇值得精心考慮。文中給出了一種基于AD760設(shè)計(jì)的高精度直流電壓輸出電路，并已成功應(yīng)用于工控測(cè)試系統(tǒng)中。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
圖1所示為設(shè)計(jì)的高精度直流電壓輸出電路的框圖，它由總線端、數(shù)字隔離、D／A轉(zhuǎn)換、電壓驅(qū)動(dòng)電路組成，D／A采用18位芯片AD760，電壓驅(qū)動(dòng)電路由運(yùn)放LF411的跟隨電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 硬件電路設(shè)計(jì)
2．1 數(shù)字隔離
為了防止總線端的數(shù)字信號(hào)對(duì)模擬輸出電壓產(chǎn)生影響，需要將兩邊的數(shù)字信號(hào)進(jìn)行隔離，本板采用了ADI公司的ADUM1400和ADUM1201高速磁隔進(jìn)行隔離。
2．2 D／A轉(zhuǎn)換
D／A轉(zhuǎn)換采用ADI公司的AD760芯片，如圖2所示是D／A轉(zhuǎn)換電路圖。AD760是一款16／18位可選、可進(jìn)行自校準(zhǔn)的DAC，內(nèi)置片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源、雙緩沖鎖存器和輸出放大器。它采用ADI公司BiMOSII工藝制造，可以在同一芯片上實(shí)現(xiàn)高精度雙極性線性電路與低功耗CMOS邏輯功能。只需發(fā)送脈沖使CAL引腳變?yōu)榈碗娖?，便?huì)啟動(dòng)自校準(zhǔn)功能。CALOK引腳會(huì)顯示何時(shí)順利完成校準(zhǔn)。校準(zhǔn)期間，可以利用輸出多路復(fù)用器(MUXOUT)將輸出發(fā)送至輸出范圍底部。數(shù)據(jù)可以采用標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)制、串行數(shù)據(jù)或雙8位字節(jié)格式載入AD760。在串行模式下，可以使用16位或18位數(shù)據(jù)；串行模式輸入格式通過(guò)引腳選擇，可以是MSB優(yōu)先或LSB優(yōu)先。通過(guò)具有雙重功能的三個(gè)數(shù)字輸入引腳(引腳12、13和14)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在字節(jié)模式下，用戶同樣可以定義優(yōu)先加載高字節(jié)還是低字節(jié)數(shù)據(jù)。雙緩沖鎖存結(jié)構(gòu)不僅可以消除數(shù)據(jù)偏斜誤差，還能夠在多DAC系統(tǒng)中同時(shí)更新各DAC。當(dāng)CLR選通時(shí)，可以利用異步CLR功能將輸出清零至負(fù)滿量程或中量程，具體取決于引腳17的狀態(tài)。