采用+12V至±5V電源的精密、16位雙極性輸出電壓源

電路功能與優勢

圖1所示電路提供精密、16位、±2.5 V低漂移雙極性電壓輸 出，采用+10 V至+15 V單電源供電。 AD5668 8通道denseDAC 的單極性電壓輸出由AD8638 自穩零型運算放大器放大并進行電平轉換。AD8638的最大漂移貢獻僅為0.06 ppm/°C。外 部基準電壓源REF192確保最大漂移為5 ppm/°C（E級），并為AD8638電平增益和轉換電路提供低阻抗偽地電壓。

該電路針對采用單個+12 V供電軌的系統中經常出現的一個 問題提供了高效解決方案。合適的印刷電路板（PCB）布局 和接地技術可確保ADP2300 開關穩壓器不會降低電路的整 體性能。

圖1. 采用±5V電源的雙極性輸出DAC電路

電路描述

AD5668是一款通過SPI接口控制的16位、8通道、電壓輸出denseDAC。它包含一個片內基準電壓源，最大漂移為10ppm/°C。上電時，片內基準電壓源關閉，因而可以用外部基準電壓源。內部基準電壓源通過軟件寫入使能。圖1所示的電路中采用了外部REF192，因為需要低輸出阻抗來驅動AD8638運算放大器的2.5 V偽地基準電壓。

AD5668的輸出電壓在TP1處為0V至2.5V，此信號驅動AD8638運算放大器的同相輸入端。運算放大器的信號增益為1+R2/R1，因此R1=R2時等于2。通過以2.5V基準電壓 驅動R1，向運算放大器輸出中注入2.5V的負偏移。因此，TP2的雙極性輸出電壓擺幅為?2.5V至+2.5V。

該電路采用單電源供電，標稱電壓為12V，可在10V至15V之間變動。經過調節的?5 V供電軌由ADP2300開關穩壓器進行反相buck-boost配置連接而產生。該電路可使用 www.analog.com/ADIsimPower上提供的ADIsimPower 程序來設計。L1耦合電感用于為采用Zeta配置的電路產生未經調節的5V電源。該電路能夠針對較小的輸出電流產生高效 率。

圖2和圖3分別顯示了在TP2（雙極性輸出）處測量的積分非線性（INL）和差分非線性（DNL）。

圖2. 雙極性輸出（TP2）的INL性能

圖3. 雙極性輸出（TP2）的DNL性能

圖4和圖5分別顯示了在TP1（單極性DAC輸出）處測量的INL和DNL。

圖4. 單極性DAC輸出（TP1）的INL性能