如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案?
*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0.6μV/℃,即总体会向电路中引入0.03ppm /℃的漂移。同时U3再贡献0.03ppm/℃的输出漂移,这样三者相加后为0.11 ppm/℃。对于调节和增益电路,建议使用低漂移、热匹配电阻网络,如Vishay的300144Z和300145Z.
*热电电压
热电电压是塞贝克(Seebeck)效应的结果:异质金属结面处会产生与温度相关的电压。所产生的电压在0.2μV/℃(铜-铜结面)至1mV/℃(铜-铜氧化物结面)之间。
热电电压表现为与1/f噪声相似的低频漂移。使所有连接保持整洁,消除氧化物,并且屏蔽电路使其不受气流影响,可以大幅降低热电电压。下图显示了开放式电路与屏蔽式电路在电压漂移上的差异。
开放式系统和封闭式系统的电压漂移与时间关系长期稳定性
精密模拟IC虽然很稳定,但确实会发生长期老化变化。DAC的长期稳定性一般好于0.1ppm/1000小时,但老化不具累积性质,而是遵循平方根规则。若某个器件的老化速度为1ppm/1000小时,则2000小时老化2ppm,3000小时老化3ppm,依此类推。一般地,温度每降低25°C,时间就会延长10倍;因此,当工作温度为100°C时,在10000小时的期间(约60星期),预计老化为0.1ppm.以此类推,在10年期间,预计老化为 0.32ppm.
电路构建和布局
在注重精度的电路中,精心考虑电源和接地回路布局有助于确保达到额定性能。在设计PCB时,应采用模拟部分与数字部分相分离的设计,并限制在电路板的不同区域内。大电流电感
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