利用16位DAC實(shí)現(xiàn)20位分辨率的設(shè)計(jì)(圖)

引言
　隨著dsp芯片處理數(shù)據(jù)能力的提高，數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)的精度要求也越來越高?？紤]到系統(tǒng)要求的是相對(duì)精度，而非絕對(duì)精度。為了獲得最佳相對(duì)精度，本文提出一種創(chuàng)新的解決方案，即在精密dac后端使用可編程增益放大器(pga)。

系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)
該系統(tǒng)主要包括以下幾個(gè)部分：dsp、dac、dac后端低通濾波電路以及兩個(gè)數(shù)字可編程運(yùn)放pga205，如圖1所示。系統(tǒng)中dsp采用了ti公司的tms320vc5402，它有一組程序總線和三組數(shù)據(jù)總線，高度并行性的算術(shù)邏輯單元alu、專用硬件邏輯片內(nèi)存儲(chǔ)器、增強(qiáng)型hpi口和高達(dá)100mhz的cpu頻率，可以在一個(gè)周期里完成兩個(gè)讀和一個(gè)寫操作。
d/a采用了adi公司的一種16位、低功耗數(shù)模轉(zhuǎn)換器ad7846，實(shí)現(xiàn)了高速同步數(shù)模轉(zhuǎn)換?？删幊淘鲆娣糯笃鞑捎玫氖敲绹鴅b公司的具有低增益誤差的pga205，它可采用4.5～18v的電源工作，通過與cmos與ttl兼容的輸入端來設(shè)定增益，并能提供快速的穩(wěn)定時(shí)間。

硬件實(shí)現(xiàn)
tms320vc5402和ad7846是通過vc5402的并行i/o接口來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換，通過地址線來對(duì)ad7846的四個(gè)數(shù)字邏輯進(jìn)行控制的。

將cs和r/w均置為低電平時(shí)，開始向該dac寫數(shù)，經(jīng)過一段延時(shí)，將ldac置為高電平，clr置為低電平，dac進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換。最后，將r/w和clr均置為低電平，即將該dac鎖存器清零。當(dāng)然，也可以通過cpld來對(duì)其進(jìn)行控制。 圖2是dsp和ad7846接口電路，圖中省略了控制信號(hào)的電平轉(zhuǎn)換電路部分以及dac的參考電壓供電電路(ad7846由ad1580提供1.25v的單極性參考電壓，ad7846最終輸出單極性峰峰值為1.25v的正弦波)。dac后端低通濾波采用10階1khz巴特沃斯低通濾波電路，有很好的幅頻特性。 ad7846在16bit分辨率條件下為