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将DAC用作可编程基准电压源时的3个关键规格
将DAC用作可编程基准电压源时的3个关键规格
许多汽车，通信和工业系统都采用实际输入，并提供相应的输出以创建精确的控制响应。例如，自动驾驶基于车辆与其他物体的接近程度的实际输入来检测和控制车辆。在电信无线电或基站中，室外温度会影响传输的功率要求，因此需要放大以产生正确的输出。工业设备进行实时更改以保护工厂流程，测试和
校准。
这些系统中的大多数组件都越来越趋向于数字技术，但是这些提供精确度和准确性的系统的前端仍然主要是模拟的。模拟子系统需要参考电压和电流来创建精确的设定点，以偏置激光二极管，控制电动机位置或比较外部信号。稳定的基准对于整个系统的精度至关重要，因为基准
可以为给定板上的许多其他组件提供固定电压。
我将探讨精密数模转换器（DAC）的关键规格，使其成为设计的合适参考电压，并探讨DAC的可编程性所带来的额外好处。这三个规格有助于提高DAC的稳定性和通用性，并有助于使DAC非常适合可编程电压基准。
为模拟电路提供准确，稳定的可编程参考。
规格编号1：输出范围
选择DAC用作可编程基准时，输出范围非常重要。您可能已经知道参考电压需要提供的电压。某些DAC（例如DAC81404）可以提供多种输出范围，包括高电压（> 5 V），低电压（≤5V），双极性（±5 V，±10 V，±20 V）和单极性（范围从0 V到40 V）。
图1展示了DAC81404的功能，使它能够检测DAC正在驱动的负载R LOAD上的压降，然后根据该压降上下移动DAC的输出，以确保所需的DAC输出。在V
OUT输出。该电压降可在-12 V至+12 V范围内得到补偿。VSENSE功能进一步有助于DAC的输出精度，从而影响整体系统精度。
图1中的电路还说明了一个有趣的功能，可以实现不对称的输出范围。例如，您可以通过DAC 404的V SENSE功能输出–
3V至+ 23V的输出范围。
规范2：稳定性和随时间推移的漂移
良好参考的最重要品质之一是其在时间和温度范围内的稳定性。大多数半导体制造商都在DAC数据表中指定了随时间变化的漂移。通常称为“输出电压随时间漂移”。该规范描述的是DAC在给定温度（40°C）下在给定时间（通常为1,000
小时）内保持DAC满量程范围或满量程范围内的输出电压的能力。再次以DAC81404为例，在其数据表的屏幕截图中（图2），您可以看到它是用相同的标准指定的，并且在满量程范围内具有±6 ppm的低漂移。
DAC81404还具有一个精密的内部基准电压源，它提供的最大最坏情况漂移指标为10 ppm /°C。该内部基准非常有用，因为只要漂移指标对于给定的应用足够低，则使用它就不需要额外的成本。否则，您可以始终使用外部基准，同时仍将DAC81404保留此选项以用于更高精度的应用。
规范3：直流精度（TUE）
用于表征大多数精度DAC的通用规范是总未调整误差（TUE），由相对精度或积分非线性（INL）的均方根，偏移误差和DAC的增益误差表示。
TUE是组合DAC的所有主要DC误差的最佳方法，它代表了定义DAC精度的总体规格。诸如DAC81404之类的高级DAC具有极低的TUE，最大满量程范围仅为0.05％。低的TUE非常重要，因为DAC需要在整个时间范围内以及整个温度范围内保持特定的值。这种稳定性对于可编程参考应用很重要。
额外功能：可编程性
为什么可编程性在参考中如此重要？与固定参考相比，它解决了什么问题？首先，可编程参考提供了灵活性 -尤其是随着时间的推移补偿输出以适应环境变化或系统要求的灵活性。当它们在工厂流程中构建时，它们还使您能够校准系统的输出。DAC的输出可通过数字输入控制。您可以将DAC输出设置为替换基准所需的任何值。