ZHCA892A December   2018  – September 2024 DAC80501 , DAC8560 , DAC8830

 

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设计目标

DAC 电源电压放大器电源电压DAC 电压输出电压错误
5V±15V0V–2.5V±10V<0.25% FSR

设计说明

单极转双极输出电压电路可以将来自单极 DAC 的电压转换为双极电压范围。该电路由 DAC、运算放大器、电压基准和三个电阻器构成，用于设置双极输出电压的标度和范围。该电路通常用于模拟输出模块、现场变送器和其他需要可编程双极电压的应用。

设计说明

  1. 选择具有低增益误差、失调电压误差和 INL 的 DAC。使用具有低失调电压和低失调电压漂移的高电压运算放大器。
  2. 使用具有 0.1% 或更佳容差和低温漂的电阻器。
  3. 使用具有集成基准电压的 DAC，以更大限度地减小解决方案尺寸。

设计步骤

1.可以通过以下公式计算基于 DAC 电压、基准电压和电阻器的电压输出：

2.将 DAC 电压设置为零，以计算 RFB 与 RG1 的比率，从而生成所需的负满标度输出。选择用于产生该增益的标准电阻器值。

3.根据所需的满标度范围（在本例中 20V 可生成 ±10V 的范围）计算 RG2。

4.可以使用平方和根 (RSS) 分析基于 DAC TUE、放大器失调电压、电阻器容差和基准初始精度来近似表示输出误差。

直流传输特性

小信号阶跃响应

器件

器件主要特性链路其他可能的器件
DAC
DAC856016 位分辨率、单通道、内部基准电压、低功耗、4LSB INL、SPI、2V 至 5.5V 电源具有 2.5V、2ppm/°C 基准的 16 位、单通道、低功耗、超低干扰、电压输出 DAC精密 DAC (≤10MSPS)
DAC80501具有 5ppm 内部基准电压的 16 位分辨率、1LSB INL、单通道、电压输出 DAC采用 WSON 封装、具有精密内部基准电压的真正 16 位、单通道、SPI/I2C、电压输出 DAC精密 DAC (≤10MSPS)
DAC883016 位分辨率、单通道、超低功耗、非缓冲输出、1LSB INL、SPI、2.7V 至 5.5V 电源16 位、单通道、超低功耗、电压输出 DAC精密 DAC (≤10MSPS)
放大器
OPA188低噪声、低失调电压、RRO、零漂移、±2V 至 ±18V 电源低噪声、轨到轨输出、36V、零温漂、精密运算放大器运算放大器
OPA196低功耗、低失调电压、RRIO、±2V 至 ±18V 电源单通道、1MHz、轨到轨输入和输出 1.8V 至 5.5V 运算放大器运算放大器
TLV170成本敏感型轨到轨输出、±1.35V 至 ±18V 电源低失调电压、轨到轨 I/O 运算放大器运算放大器

主要文件链接：

德州仪器 (TI)，来自单极 DAC 且适用于工业电压驱动器的双极 ±10V 输出，TIPD125 工具