AC-DC и DC-DC преобразователи напряжения Top Power на складе ЭЛТЕХ

Энергонезависимый микровольтовый ЦАП на основе цифровых потенциометров

ON Semiconductor CAT5113

Доступность, казалось бы, безграничного разнообразия монолитных микросхем ЦАП позволяет легко реализовать большинство приложений цифро-аналогового преобразования с помощью одного готового устройства. Однако иногда необычный набор требований диктует необходимость использования нескольких микросхем. Одним из примеров такого требования является необходимость энергонезависимости установок ЦАП в циклах включения и выключения. Другим примером может служить потребность в разрешении и стабильности выходного сигнала менее 1 мкВ. Сочетание недорогих программируемых цифровых потенциометров с точным источником опорного тока в схеме на Рисунке 1 позволяет обеспечить как энергонезависимость, так и точностные характеристики микровольтового уровня. Для точного моделирования сигналов высокотемпературных платино-родиевых термопар требуются точность и разрешение лучше 1 мкВ. Эти датчики температуры имеют коэффициент Зеебека всего 6 мкВ/°C. Поэтому моделировать такие датчики могут только источники напряжения со стабильностью и точностью на уровне 1 мкВ.

LED-драйверы MOSO – надежные и качественные ИП в линейке поставок КОМПЭЛ

Программируемые цифровые потенциометры образуют необычный ЦАП с микровольтовым разрешением.
Рисунок 1. Программируемые цифровые потенциометры образуют необычный ЦАП
с микровольтовым разрешением.

Для достижения столь низкого выходного дрейфа обычно требуется использование активных элементов схемы, таких как усилители, стабилизированные прерыванием, с температурным коэффициентом, ненамного большим 1 нВ/°C. Схема на Рисунке 1 основана на другом подходе; в ней используется разделение токов и пассивный и, следовательно, по сути своей свободный от дрейфа выход, не нуждающийся в усилителях. Каждая половина микросхемы REF200 является источником опорного тока 100 мкА. Токи этих опорных источников идут в движки цифровых потенциометров IC1 и IC2. Там они разделяются на два тока (например, I1 и I2) в пропорции, определяемой программно установленным относительным положением движка K1.

и

I1 проходит через последовательное соединение резистора 48.7 Ом и выходного резистора 1 Ом, и таким образом, генерирует выходное напряжение

при изменении K1 от 0 до 1. Работа схемы проста и не имеет дрейфа. К сожалению, разрешения схемы с одним потенциометром для многих высокоточных приложений недостаточно.

В микросхеме IC1 (CAT5113), как и в других цифровых потенциометрах, сочетаются универсальность управляемого резистивного элемента и энергонезависимость установки сопротивления. Однако его разрешение составляет всего 100 шагов, что немного хуже, чем 7 бит, и в этой схеме эквивалентно 50 мкВ. Поэтому в преобразователь добавлена вторая микросхема цифрового потенциометра IC2. Выходной ток потенциометра IC2 течет через сопротивление нагрузки 1 Ом, увеличивая разрешение в 50 раз по сравнению с одной микросхемой IC1. Таким образом, IC2 добавляет к выходному напряжению V от 0 до 100 мкВ. Следовательно, комбинированный выходной сигнал равен

при полной шкале 5 мВ и разрешении 1 мкВ. Схема является идеальным решением для таких приложений, как имитация сигналов термопары в прецизионных системах измерения и контроля температуры.

Материалы по теме

  1. Datasheet ON Semiconductor CAT5113
  2. Datasheet Texas Instruments REF200

EDN

Перевод: AlexAAN по заказу РадиоЛоцман

На английском языке: DPPs make nonvolatile microvolt DAC

22 предложений от 22 поставщиков
1 Func 10000ohm Increment/decrement Control Interface 100 Positions CMOS PDIP8
727GS
Весь мир
CAT5113P-00
Rochester Electronics
1.50 ₽
ChipWorker
Весь мир
CAT5113LI-00
ON Semiconductor
59 ₽
T-electron
Россия и страны СНГ
CAT5113SI00
7 746 ₽
TradeElectronics
Россия
CAT5113RI-00
по запросу
ТМ Электроникс. Электронные компоненты и приборы. Скидки, кэшбэк и бесплатная доставка
Для комментирования материалов с сайта и получения полного доступа к нашему форуму Вам необходимо зарегистрироваться.
Имя