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微功率八进制10位DAC节省板空间与SO-8的足迹

来源:analog 发布时间:2023-10-18

摘要: 历史上,许多电路都依靠电位器进行调节或控制。微控制器和微处理器越来越多地在这些电路中得到应用。包含处理器可以消除电位计,用dac代替它们。LTC1660满足了这一需求。

历史上,许多电路都依靠电位器进行调节或控制。微控制器和微处理器越来越多地在这些电路中得到应用。包含处理器可以消除电位器,用数字转换器(dac)代替它们。LTC1660满足了这一需求。


特性


LTC1660是Linear Technology最新的多通道DAC。这款10位电压输出的八进制DAC旨在节省电路板空间。封装在一个16针狭窄的SSOP,它有一个8针SO足迹。图1是显示LTC1660主要电路特征的框图。


图1所示 LTC1660框图

固有的10位单调性和线性(DNL)性能

LTC1660采用DAC架构,具有出色的±0.5dB差分线性精度,确保固有单调性能。这对于闭环控制应用很重要,因为非单调操作会损害环路的稳定性。图2a和图2b分别显示了LTC1660的INL和DNL性能。


图2 a LTC1660积分非线性误差


图2 b LTC1660微分非线性误差


LTC1660为其所有内部dac使用单个外部参考电压。这个电压设定了它的满量程输出范围。参考电压幅度的范围为0V至V(CC)。图3显示了一个微功率LT1460 -2.5参考电压,将LTC1660的满量程输出设置为2.5V。


图3  LT1460 2.5V参考将LTC1660的满量程输出设置为2.5V

轨对轨输出放大器

每个内部DAC都有一个缓冲其输出的放大器。放大器的输出电压可以在轨道间摆动;他们可以源或吸收高达5mA,同时保持保证的线性和单调性能。此外,放大器可以很容易地驱动1000pF并保持稳定。高容性负载(如0.1µF)可以通过将小值电阻(100欧姆典型)与输出引脚串联来驱动。

单电源,每个DAC 60µA

LTC1660在2.7V至5.5V的宽供电范围内保持其指定的工作。为了确保在此电源范围内有效运行,典型的总电源电流仅为480µA。宽供电范围和低电流要求使该DAC成为电池供电应用的理想选择。

睡眠模式

当LTC1660处于SLEEP模式时,可以进一步省电。激活SLEEP模式关闭所有内部偏置电流,并将输出放大器置于高阻抗状态。SLEEP模式将电流消耗降低到1 μ A或更低。数字电路保持活动状态,保留每个DAC的存储值。有两种方法可以将部分从SLEEP模式中取出:删除除SLEEP模式之外的任何ADDRESS/CONTROL值,或者将逻辑低应用到CLR销。最后一种技术唤醒LTC1660并将所有8个输出设置为0V。

串行接口

8个内部dac通过3线spi兼容接口单独寻址。这三个信号是芯片选择/负载(CS/LD),串行时钟(CLK)和数据输入(D(In))。

施密特触发器输入

LTC1660的施密特触发数字输入在响应噪声信号或缓慢上升或下降时间时防止误触发。这种品质使LTC1660非常适合远程放置在长串行传输线或使用光隔离器的线路末端。

雏菊链

LTC1660串行接口的另一个特点是它的D(OUT)引脚。当新的数据在D(in)引脚上移位时,内部移位寄存器的当前内容在这个引脚上移出。这个引脚可以将多个ltc1660和其他LTC dac连接到同一条串行数据线。雏菊链是通过将零件的D(OUT)引脚连接到链中下一个零件的D(IN)引脚来连接的。单串行数据线的优点包括减少电路板空间,减少由于较少的电路走线和有限的微控制器或微处理器I/O线而导致的损耗。

接通电源的重置

LTC1660的上电复位确保当电源(2.7V-5.5V)首次施加到V(CC)引脚时,每个DAC的输出电压设置为0V。

异步清晰

当对该引脚施加逻辑低电平时,此活动低电平输入将异步地将所有8个DAC输出复位为0V。它也使睡眠模式失效。

应用程序

LTC1660在利用其微功率、线性度和多功能性的应用中大放异彩。它的应用包括工业控制系统和AGC中的偏移和增益调节以及无线通信中的发射功率调节。

访问功能

表1显示了更新每个DAC、激活SLEEP模式、导致“No update”或用相同的10位值更新所有DAC的DAC ADDRESS/CONTROL代码。

表1 DAC地址/控制功能
地址/控制
行动
(14)(13)(12)(11)
0000没有更新
0001负载DAC A
0010负载DAC B
0011负载DAC C
0100负载DAC D
0101负载DAC E
0110负载DAC F
0111负载DAC G
1000负载DAC H
1001没有一个
1010没有一个
1011没有一个
1100没有一个
1101没有一个
1110睡眠模式
1111用相同的10位代码加载所有dac

发送到LTC1660的16位数据字的四个msb (Bit(15) -Bit(12))选择一个DAC进行更新或控制功能,如SLEEP。接下来的十位(Bit(11) -Bit(2))是设置所选DAC输出电压的数据。例如,在LTC1660的引脚6上施加2.5V参考电压,Bit(11)上的值为819 (1100110011)-Bit(2)将DAC的输出电压设置为819/1024·2.5V, = 2.0V。最后两位(Bit(1) -Bit(0))表示“不关心”。当发送4位“no update”码(Bit(15) -Bit(12) = 0000和1001-1101)时,忽略Bit(11) -Bit(0)的内容。通过发送Bit(15) -Bit(12) = 1110来选择SLEEP模式。LTC1660是通过应用逻辑低到CLR引脚或完成一个数据加载周期。要用负载周期唤醒部分并返回到与SLEEP之前相同的输出电压,请使用地址/控制位置Bit(15) -Bit(12) = 0000或1001-1101。使用CLR唤醒LTC1660改变所有DAC寄存器的内容为零,输出电压为0V。最后,通过使用地址/控制位置Bit(15) -Bit(12) = 1111,所有dac都可以强制到相同的输出电压。

布局、旁路和接地注意事项

与所有数据转换器一样,LTC1660在正确接地、旁路并放置在针对低噪声优化的PCB布局上时表现最佳。通过将部件置于接地面上来实现适当的接地。理想情况下,没有痕迹应该穿过地平面。如果有数字接地平面,它应该只在一点上与接地平面接触,通常是在电路板接地到电源地的地方。如果电路板由多层组成,数字层和地平面不应相互重叠。接地引脚(引脚1)应与接地平面相连。

在LTC1660和接地平面之间应连接两个0.1µF的旁路电容。一个电容连接到V(CC)输入(引脚16),另一个连接到参考输入(引脚6)。引线长度应尽可能短。

为了帮助确保数字开关噪声不污染输出,引脚7-11应放置在数字接平面上,而不是穿过接平面。

结论

LTC1660 10位八进制DAC具有非常小的窄SSOP-16封装,微功耗操作和省电SLEEP模式。这些特性使其成为密集电路板和电池供电应用的理想部件。

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