CN0008 利用 ADI AD5380多通道DAC進(jìn)行輸出通道控件

電路功能與優(yōu)勢(shì)

在多通道 DAC 系統(tǒng)中，如果能夠在單點(diǎn)監(jiān)控所有輸出，將是故障排除和診斷分析的一大優(yōu)勢(shì)。本文所述電路利用單通道SAR ADC 提供多通道 DAC 輸出通道監(jiān)控。

電路描述

AD5380內(nèi)置通道監(jiān)控功能，該功能由一個(gè)通過串行接口尋址的多路復(fù)用器實(shí)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(gè)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)。 電路描述 圖 1 AD5380 所示電路采用 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(gè)輸出通道獨(dú)立路由至單輸出(MON_OUT)引腳。然后，通過一個(gè)外部ADC (AD7476)來監(jiān)控該引腳。與單獨(dú)監(jiān)控每個(gè)通道相比，此方法所需的電路要少得多。 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(diǎn)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。

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(duì)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(shí)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(shí)鐘等快速開關(guān)信號(hào)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(hào)。 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?yàn)樗歇?dú)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(hào)與模擬信號(hào)交疊。電路板相對(duì)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(duì)于雙面電路板未必始終可行。采用這種技術(shù)時(shí)，電路板的元件側(cè)專用于接地層，信號(hào)走線則布設(shè)在焊接側(cè)。電路板至少需要 4 層才能實(shí)現(xiàn)最佳布局和性能：一個(gè)接地層、一個(gè)電源層和兩個(gè)信號(hào)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。

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