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如何學(xué)習通用模擬輸出設計?

工業(yè)應用領(lǐng)域的一個(gè)不斷增長(cháng)的趨勢是讓模擬輸出模塊提供單個(gè)端子塊上的電壓和電源輸出。這樣做為制造商節省了昂貴的接頭和電纜連接費用。

此外,他還增加了單模擬輸出模塊在幾乎任何需要模擬輸出的應用中的使用靈活性。

如何學(xué)習通用模擬輸出設計?

上方圖1中的全集成方法使用DAC8760,其中VOUT和IOUT端子被直接互連并連接到輸出端子。


當電壓輸出被啟用而電流輸出被禁用時(shí),IOUT端子進(jìn)入高阻抗狀態(tài)。由于IOUT引腳處于高阻抗,輸出電流的絕大部分將流入負載,從而使電壓輸出表現為數據表中的額定值。


然而,當電流輸出被啟用,而電壓輸出被禁用時(shí),電壓輸出緩沖器 (A3) 暫停工作,而開(kāi)關(guān)S1和S2打開(kāi)。這使得輸出電流在負載高端上產(chǎn)生的電壓電勢高于VREF之前按照數據表中的額定值執行。


當這一情況發(fā)生時(shí),二極管D1被正向偏置,并且開(kāi)始導電,減弱負載中的電流,并生成針對電流輸出的額外誤差。


對這一問(wèn)題的數字解決方案是將DAC8760電壓輸出設定為“間隔斷電”模式,此模式將關(guān)閉S2,并防止D1導電。


關(guān)閉這個(gè)開(kāi)關(guān)會(huì )生成針對電流輸出的增益誤差,但是這個(gè)增益誤差可使用內部校準寄存器消除掉。下方圖表顯示了這個(gè)數字解決方案的已校準和未經(jīng)校準結果。

如何學(xué)習通用模擬輸出設計?


此數字解決方案在電流輸出傳遞函數的絕大部分上消除了引入到電流輸出的誤差,但是這個(gè)純數字校準技術(shù)有其局限性,就是會(huì )在滿(mǎn)量程時(shí)導致端點(diǎn)誤差。


另外一個(gè)模擬解決方案是在共用VOUT和IOUT連接與+VSENSE連接之間放置一個(gè)單位增益緩沖器。在這個(gè)情況下,當負載高端上的電壓達到VREF或者更大時(shí),DI仍將導電,但是緩沖器將拉出這個(gè)電流而不是IOUT,從而使得電流輸出達到額定值。


電壓輸出將受到緩沖器輸入偏移電壓的輕微影響,但是仍將保持良好性能。與這個(gè)模擬方法相關(guān)的更多信息,其中也包括測得的性能,請查看TIPD119。


另外一個(gè)實(shí)現共用電壓和電流輸出的簡(jiǎn)單方法是一個(gè)使用XTR300和一個(gè)DAC的離散方法。在圖3中顯示了這一方法的兩通道示例。根據數字輸入重新配置了XTR300內部電路的電壓或電流輸出,從而實(shí)現共用電壓和電流輸出端子的本地支持。在TIPD155中討論了這個(gè)設計的全部細節。

圖片加載中...

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