如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案?.doc
《如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案?.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案?.doc(3页珍藏版)》请在三一文库上搜索。
1、如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案?为了提高仪器仪表系统的精度,数模转换器的性能已经突破16位,而以前必须采用笨重、昂贵、慢速的Kelvin-Varley分压器才能达到这一性能水平。然而,随着时间的推移,市场和技术不断发展,关于精密数模转换器的定义也已发生变化。半导体处理技术、DAC设计和校准技术的发展使高线性度数模转换器成为可能。这种转换器不仅稳定性好、建立时间短,而且能提供优于1ppm的20位性能。这类小型IC保证性能规格,无需校准且简单易用。1ppm DAC的应用范围覆盖从医疗MRI系统中的梯度线圈控制到质谱测定、测试和测量应用中的精密源和定位。性能指标图1所示电路
2、提供1ppm性能,其关键技术指标是积分非线性度、微分非线性度和0.1Hz至10Hz峰峰值噪声。图1中,U1是一个具有1ppm线性度指标的20位DAC.U2是一个精密双通道放大器,用作DAC基准电压输入的驱动-检测缓冲器。U3是一个精密输出缓冲器,用于驱动负载,其关键要求与基准电压缓冲器相似,其中包括低噪声、低失调电压、低漂移和低输入偏置电流。虽然有1ppm以下的精密元件可供使用,但构建1ppm系统并非易事,不可等闲视之。1ppm精度电路中的主要误差源为噪声、温度漂移和热电电压。*噪声为实现真正的1ppm系统,必须将噪声降至最低水平。U1的噪声频谱密度为7.5 nV/vHz.U2和U3的额定噪声
3、密度为2.8 nV/vHz,远远低于DAC的噪声贡献。宽带噪声可以通过滤波消除,但0.1Hz至10Hz范围内的低频噪声(1/f)却无法滤除。要尽量降低这一噪声,最有效的方法在于器件优化和选择。U1在 0.1Hz至10Hz带宽下产生0.6V p-p噪声,远低于1LSB(对于10V输出,1LSB = 19V)。系统中1/f噪声的设计目标值应为0.1LSB或2V左右。信号链中的三个放大器在电路输出端总共产生大约0.2V p-p的噪声。加上U1的0.6V p-p噪声,预计总1/f噪声为0.8V p-p.*温度漂移温度漂移是精密电路中的另一个主要误差源。U1的温度系数为0.05ppm/。U2的漂移系数为
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案? 如何 合理 构建 DAC ppm 转换 精密仪器 设计 解决方案
链接地址:https://www.31doc.com/p-3426414.html