新聞中心

EEPW首頁 > 模擬技術(shù) > 設(shè)計(jì)應(yīng)用 > 多通道D/A轉(zhuǎn)換器LTC2704-16及其應(yīng)用

多通道D/A轉(zhuǎn)換器LTC2704-16及其應(yīng)用

作者: 時(shí)間:2008-10-28 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

1概述

-是Linear公司生產(chǎn)的獨(dú)立4通道位D/A轉(zhuǎn)換器。該D/A轉(zhuǎn)換器具有4個(gè)獨(dú)立的數(shù)模轉(zhuǎn)換通道,轉(zhuǎn)換速度快,可廣泛應(yīng)用于過程控制、工業(yè)自動(dòng)化、增益控制、自檢測(cè)設(shè)備等領(lǐng)域。

2 -簡(jiǎn)介

2.1主要特性

-16的主要特性如下:6種可編程輸出范圍:?jiǎn)螛O性:0 V~5 V,0 V~10 V;雙極性:5 V、10 V、+2.5 V、-2.5 V~7.5 V;所有片上寄存器串行回讀;輸出驅(qū)動(dòng)5 mA;信號(hào)抖動(dòng)2 nV-sec;INL和DNL為1LSB;44引腳SSOP封裝。

2.2引腳功能

LTC2704-16的引腳排列如圖1所示,各引腳功能描述如下:

V-:模擬負(fù)電源。一般為-15 V,范圍為-4.5 V~16.5 V。通常情況下,為了抗干擾需在模擬地之間并聯(lián)2只1μF的旁路電容。
LDAC:異步DAC裝載輸入。當(dāng)LDAC為低電平時(shí),更新所有DAC。
CS/LD:同步片選與裝載引腳。
SDI:串行數(shù)據(jù)輸入端。當(dāng)CS/LD為低電平時(shí),數(shù)據(jù)在脈沖的上升沿載人。
SRO:串行回讀數(shù)據(jù)輸出端。脈沖的下降沿輸出數(shù)據(jù)?;刈x數(shù)據(jù)在最后一位地址A0后輸出。
SCK:串行時(shí)鐘端。
CLR:異步清零端。當(dāng)該引腳為低電平時(shí),所有的碼與span B2寄存器全部清零。所有的DAC輸出也全部清零。
V+1:模擬電源為DAC的A和B通道提供模擬電源范圍為4.5 V~16.5 V,一般為15 V。V+1與V+2不同。通常為了抗干擾應(yīng)在模擬地之間接2只并聯(lián)的1 μF的旁路電容。

V+2:模擬電源為DAC的C和D通道提供模擬電源,范圍為4.5 V~16.5 V。一般為15 V。通常為了抗干擾應(yīng)在模擬地之間連接2只并聯(lián)的1μF的旁路電容。
GND:接地。
AGND:模擬地。
VDD:數(shù)字電源,范圍為2.7 V~5.5 V。
RFLAG:RESET標(biāo)志引腳。復(fù)位或清零時(shí),該引腳輸出低電平;更新命令結(jié)束時(shí),該引腳為高電平。
REFG1:DAC的A和B,高阻抗輸入,用于抑制噪聲。
REFG2:DAC的C和D,高阻抗輸入,用于抑制噪聲。
REF1:DAC的A和B關(guān)聯(lián)輸入。
REF2:DAC的C和D關(guān)聯(lián)輸入。
REFM1:轉(zhuǎn)換Amp輸出,用于DAC A和DAC B。
REFM2:轉(zhuǎn)換Amp輸出,用于DAC C和DAC D。
VOSA、VOSB、VOSC、VOSD:分別為A、B、C、D4個(gè)DAC的偏移量調(diào)節(jié)端。輸出范圍為5 V。
C1A、C1B、C1C、C1D:分別為A、B、C、D 4個(gè)DAC的反饋電容連接端。該引腳為輸出放大器的負(fù)反饋輸入直接提供輸入端口。
RFBA、RFBB、RFBC、RFBD:分別為A、B、C、D 4個(gè)DAC的輸出反饋電阻引腳。
OUTA、OUTB、OUTC、OUTD:分別為A、B、C、D4個(gè)DAC的輸出引腳。
AGNDA、AGNDB、AGNDC、AGNDD:分別為A、B、C、D 4個(gè)DAC的信號(hào)地。

2.2 LTC2704-16的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

圖2為LTC2704-16的內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖。LTC2704-16共有4個(gè)DAC,每個(gè)DAC都是獨(dú)立的,并都有獨(dú)立的偏移量調(diào)節(jié)引腳與相應(yīng)的信號(hào)地為AGNDA、AGNDB、AGNDC和AGNDD。LTC2704-16把這4個(gè)DAC分為兩組,DAC A和DAC B為一組,DAC C和DAC D為一組。每一組共用一只轉(zhuǎn)換放大器。每個(gè)DAC都有一個(gè)接地端,DAC A和DAC B共用REF1,DAC C和DAC D共用REF2。

2.3 LTC2704-16的工作方式

2.3.1復(fù)位與清零

當(dāng)LTC2704-16上電時(shí),所有的DAC都在5 V模式下,所有的內(nèi)部DAC寄存器都被置0且DAC的輸出全部為0 V。當(dāng)CLR置低時(shí),系統(tǒng)清零。指令和地址寄存器、數(shù)據(jù)碼和B2緩沖寄存器全置0,DAC輸出全置0。而B1緩沖寄存器保留,可使DAC恢復(fù)到原來狀態(tài)。如果CLR在操作中已被聲明,則不能保證B1緩沖寄存器的完整性,其內(nèi)容應(yīng)采用回讀方式校對(duì)或取代。

2.3.2休眠模式

當(dāng)LTC2704-16在休眠模式下,DAC則進(jìn)入休眠模式。當(dāng)DAC A和DAC B其中一個(gè)處于休眠狀態(tài)時(shí),而它們共用的轉(zhuǎn)換放大器仍處于工作狀態(tài)。只有當(dāng)DAC A和DAC B都處于休眠狀態(tài)時(shí),共用的轉(zhuǎn)換放大器才處于休眠狀態(tài)。通過SRO引腳為DAC分配地址和讀取DAC狀態(tài)。第5個(gè)LSB位為休眠狀態(tài)位。

2.3.3串口通訊

當(dāng)CS/LD為低電平時(shí),SDI引腳的數(shù)據(jù)在上升沿被裝入移位寄存器。LTC2704的最小裝載序列為24位:4位指令、4位地址和16位的數(shù)據(jù)。如果輸入序列為32位,前8位必須為零,后面與24位的序列相同。

當(dāng)CS/LD為低電平時(shí),串行回讀輸出引腳(SRO)處于開放狀態(tài)。數(shù)據(jù)在指令(C3~C0)和地址(A3~A0)之后移入SDI。對(duì)于24位的裝載序列,16位的數(shù)據(jù)在第8個(gè)至第23個(gè)時(shí)鐘下降沿被移出,控制器在第9個(gè)至第24個(gè)時(shí)鐘上升沿將其移入。

當(dāng)CS/LD為高電平時(shí),SRO引腳處于高阻狀態(tài),CS/LD為低電平時(shí),開始裝載數(shù)據(jù)時(shí),SRO輸出低電平直到開始回讀數(shù)據(jù)為止。

當(dāng)異步裝載引腳LDAC為低電平時(shí),所有DAC更新數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)從緩沖寄存器B1拷貝到B2),CS/LD在操作中必須為高電平。

2.3.4回讀功能

每個(gè)DAC有兩對(duì)雙緩沖數(shù)字寄存器,一對(duì)用于DAC碼,一對(duì)用于輸出span。每一個(gè)雙緩沖寄存器包含B1和B2兩個(gè)寄存器。B1是保持寄存器,當(dāng)數(shù)據(jù)通過讀操作被移入B1時(shí),DAC輸出不受影響。B2只能通過拷貝Bl的內(nèi)容才能改變,B2的內(nèi)容直接控制DAC輸出電壓和輸出范同。

另外,每個(gè)DAC都有一個(gè)回讀寄存器,當(dāng)DAC接收到回讀命令時(shí),4個(gè)寄存器中的一個(gè)被拷貝到回讀寄存器中,然后移位傳輸?shù)絊RO引腳。在任何讀或更新指令的16位數(shù)據(jù)中,SRO都會(huì)移出命令指定的寄存器內(nèi)容。這種循環(huán)回讀模式可用于減少操作次數(shù)。

當(dāng)設(shè)定了DAC的span后,span位是最后4個(gè)被移入;當(dāng)通過SRO校對(duì)DAC的span位時(shí),span位最后被移出。當(dāng)span被回讀時(shí),輸出DAC的休眠狀態(tài)。

3 LTC2704-16的應(yīng)用

圖3所示為DSP與LTC2704-16的接口電路。DSP采用SPI方式控制DAC,F(xiàn)SX0與LDAC相連,幀同步信號(hào)控制LTC2704-16的4個(gè)DAC。當(dāng)FSX0為低電平時(shí),所有DAC更新。采用3個(gè)通用I/O端口(GPIO0、GPIO6、GPIO7)分別控制CS/LD、CLR和RFLAG,并都要連接上拉電阻。其中,RFLAG為標(biāo)志引腳,當(dāng)RFLAG為低電平時(shí),D13發(fā)光。DAC的時(shí)鐘信號(hào)也由DSP的CLKX0引腳提供。

無論是輸入還是輸出,均在CS/LD為低電平時(shí)產(chǎn)生。一般輸入或輸出序列都采用24位格式。在序列中前4位為指令,然后是4位DAC地址,最后是16位的數(shù)據(jù)。4位的DAC地址指定由哪個(gè)DAC完成指令和處理16位的數(shù)據(jù),也可以同時(shí)選取所有DAC,同時(shí)處理相同的指令與數(shù)據(jù)。CS/LD為高電平時(shí),SRO處于高阻狀態(tài),此時(shí),可更新DAC。DAC的輸出范同和輸出電壓是由B2寄存器決定,由于B2寄存器只能通過拷貝B1的內(nèi)容才能改變,因此,更新時(shí)CS/LD必須為低電平,同時(shí)RFLAG變?yōu)榈碗娖?。?dāng)執(zhí)行清零和復(fù)位命令時(shí),除B1以外的所有寄存器全部清零,清零或復(fù)位后,DAC從B1寄存器讀回原有狀態(tài)。

LTC2704-16采用串口通信方式,與其他的同類器件相比,無需占用更多引腳就可實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)傳輸,節(jié)省資源。LXC2704-16最大特點(diǎn)是自動(dòng)校準(zhǔn),每個(gè)通道都是獨(dú)立的,并帶有反饋功能,可使數(shù)據(jù)輸出更加精確,抗干擾性更強(qiáng)。同讀功能可有效地減少操作次數(shù),節(jié)約了CPU資源。

4 結(jié)束語

LTC2704-16是一款高集成度D/A轉(zhuǎn)換器,與采用多路DAC輸出并分別放大的同類器件相比,設(shè)計(jì)和布局簡(jiǎn)單。這款D/A轉(zhuǎn)換器功能強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,可廣泛應(yīng)用于工業(yè)設(shè)備和各種儀器的設(shè)計(jì)中。




關(guān)鍵詞: 2704 LTC 16 多通道

評(píng)論


相關(guān)推薦

技術(shù)專區(qū)

關(guān)閉