如何合理构建DAC 1ppm模数转换精密仪器设计解决方案?
必须采用足够大(10μF)的电源旁路电容,与每个电源上的0.1μF电容并联,并且尽可能靠近封装。这些电容应具有低等效串联电阻和低等效串联电感。各电源线路上若串联一个铁氧体磁珠,则可进一步降低通过器件的高频噪声。
电源线路应采用尽可能宽的走线,以提供低阻抗路径,并减小电源线路上的毛刺噪声影响。时钟等快速开关信号应利用数字地屏蔽起来,以免向电路板上的其它器件辐射噪声,并且绝不应靠近基准输入或位于封装之下。避免数字信号与模拟信号交叉,且它们在电路板相反两侧上的走线应彼此垂直,以减小电路板的馈通影响。
构建1ppm模数转换解决方案
一种典型的现代1ppm模数转换解决方案由两个16位数模转换器构成——一个主DAC和一个辅助DAC.其输出经缩放和组合后产生更高的分辨率。主DAC输出与经衰减的辅助DAC输出相加,使辅助DAC填补主DAC LSB步长之间的分辨率间隙。
组合后的输出需要具备单调性,但线性度无需极高,因为高性能是通过精密模数转换器的恒定电压反馈取得的,该转换器会校正固有的元件误差。因此,电路精度受 ADC的限制而不受限于DAC.然而,由于要求恒定电压反馈以及不可避免的环路延迟,这种解决方案速度较慢,建立时间可能长达数秒。
尽管这种电路能够取得1ppm的精度,但设计难度较大,很可能需要重复设计多次,而且需要通过软件引擎和精密ADC来实现目标精度。为了保证1ppm的精度,ADC还需进行校准,因为目前市场上还没有保证1ppm线性度的ADC.此处所示框图只是概念的展示,真实的电路要复杂得多,涉及多个增益、衰减和求和级,并包括许多元件。
同时还需要数字电路,以方便DAC与ADC之间的接口,更不用说用于误差校正的软件了。大电流电感
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