電路功能與優(yōu)勢
在多通道電路描述
圖1所示電路采用AD5380 40通道、14位DAC，該器件內(nèi)置多路復(fù)用器，可以將所有40個輸出通道獨立路由至單輸出(MON_OUT)引腳。然后，通過一個外部ADC (AD7476)來監(jiān)控該引腳。與單獨監(jiān)控每個通道相比，此方法所需的電路要少得多。
AD5380是一款完整的單電源、40通道、14位DAC。所有40個通道均具有一個以軌到軌方式工作的片內(nèi)輸出放大器。
AD5380內(nèi)置通道監(jiān)控功能，該功能由一個通過串行接口尋址的多路復(fù)用器實現(xiàn)，任意通道輸出均可路由至監(jiān)控輸出(MON_OUT)引腳，以便利用一個外部ADC進(jìn)行監(jiān)控。任何通道要路由至MON_OUT，首先必須在控制寄存器中使能該通道監(jiān)控功能。微控制器或處理器可以通過串行輸出端口選擇要監(jiān)控的輸出通道，然后可以通過串行輸入端口讀取ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。
AD5380-3采用3 V電源供電，而AD5380-5則采用5 V電源供電。AD7476 ADC提供12位分辨率，采用2.35 V至5.25 V單電源供電，集成基準(zhǔn)電壓源，具有低功耗、小尺寸特點和串行接口，吞吐速率最高可達(dá)1 MSPS，并提供6引腳SOT-23封裝。轉(zhuǎn)換速率由SCLK決定，吞吐速率最高可達(dá)1 MSPS。
圖1. 高效的通道監(jiān)控電路（原理示意圖）
AD5380和AD7476必須具有足夠大的電源旁路電容10 μF，與各電源引腳上的0.1 μF電容并聯(lián)，并且盡可能靠近封裝，最好是正對著器件（圖中未顯示）。10 μF電容最好為鉭電容。 0.1 μF電容必須具有低有效串聯(lián)電阻(ESR)和低有效串聯(lián)電感(ESL)，如高頻時提供低阻抗接地路徑的普通陶瓷型電容，以便處理內(nèi)部邏輯開關(guān)所引起的瞬態(tài)電流。
電源走線必須盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線路上的毛刺效應(yīng)。時鐘等快速開關(guān)信號必須利用接地線路屏蔽起來，以免向電路板上的其它器件輻射噪聲，并且絕不應(yīng)靠近模擬信號。SDATA線路與SCLK線路之間布設(shè)接地線路有助于降低二者之間的串?dāng)_（多層電路板上不需要，因為它有獨立的接地層；不過，接地線路有助于分開不同線路）。避免數(shù)字信號與模擬信號交疊。電路板相對兩側(cè)上的走線應(yīng)當(dāng)彼此垂直。這樣有助于減小電路板上的饋通效應(yīng)。推薦使用微帶線技術(shù)，但這種技術(shù)對于雙面電路板未必始終可行。采用這種技術(shù)時，電路板的元件側(cè)專用于接地層，信號走線則布設(shè)在焊接側(cè)。電路板至少需要4層才能實現(xiàn)最佳布局和性能：一個接地層、一個電源層和兩個信號層。
常見變化
在監(jiān)控功能接受較低分辨率轉(zhuǎn)換的應(yīng)用中，可以使用AD7476的引腳兼容產(chǎn)品。AD7477提供10位分辨率，而AD7478則提供8位分辨率。
進(jìn)一步閱讀
ADIsimPower Design Tool.
Kester, Walt. 2005. The Data Conversion Handbook. Analog Devices. Chapters 3 and 7.
MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques. Analog Devices.
MT-015 Tutorial, Basic DAC Architectures II: Binary DACs. Analog Devices.
MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the Mystery of AGND and DGND. Analog Devices.
Voltage Reference Wizard Design Tool.
數(shù)據(jù)手冊和評估板
AD5380 Data Sheet.
AD5380 Evaluation Board.
AD7476 Data Sheet.
修訂歷史
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