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跨阻再次“罷工”

作者: 時間:2007-12-19 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏
乘法 DAC () 和其后置放大器搭建了數(shù)字到模擬世界的橋梁。 可產(chǎn)生與輸入數(shù)字代碼成比例的電流值(如圖 1 所示)。后置放大器將 DAC 的輸出電流信號轉(zhuǎn)換為電壓電平。利用 DAC、放大器和電阻進(jìn)行簡單的電流-電壓轉(zhuǎn)換似乎很容易實(shí)施,然而,這個電路卻存在穩(wěn)定性方面的問題。

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/258712.htm

圖 1 輸出模型 (a) 有一個電流源、電阻以及電容;頻率響應(yīng)采用高 (b)、低帶寬放大器 (c)。

  對于這樣的應(yīng)用而言,MDAC 的輸出模式包括可變電流源、電阻和電容(如圖 1a 所示)。輸出電阻和電容值取決于 DAC 的輸入代碼。一般來說,將 MDAC 編程到 0 量程會導(dǎo)致輸出電阻接近無窮大。將 DAC 編程到滿量程或任意值時,輸出電阻應(yīng)等于反饋電阻 RF 值(請參見廠商產(chǎn)品說明書)。根據(jù)內(nèi)部柵源結(jié)點(diǎn)通過 MDAC 輸出的數(shù)量,DAC 的輸出電容 CD 也會隨輸入代碼而變化。在滿量程處,MDAC 的輸出電容與產(chǎn)品說明書中的標(biāo)準(zhǔn)值一致。在 0 量程處,MDAC 的輸出電容約等于滿量程值的一半。出于穩(wěn)定性考慮,采用了滿量程時 RD 和 CD 的輸出值。

  放大器反饋 網(wǎng)絡(luò)是二階子網(wǎng)絡(luò)。為保證精度,大多數(shù) MDAC 都有一個片上反饋電阻。反饋電容 CF 為分立電容。

  最后,運(yùn)算放大器有許多規(guī)范指標(biāo),但僅有一些規(guī)范指標(biāo)會影響 MDAC 電路的穩(wěn)定性,如:單位增益帶寬fU、輸入差動電容 CDIF 以及共模電容 CCM。

  在該系統(tǒng)中,放大器輸入的總電容等于 CIN=CD+CDIF+CCM。在圖 1b 和圖 1c 中,閉環(huán)零點(diǎn)等于 f1=1/(2π(CIN+CF)(RD||RF))。閉環(huán)極點(diǎn)等于 f2=1/(2πCFRF)。

  如果開環(huán)與閉環(huán)增益曲線之間的閉合速度等于 20dB/decade,那么就能確保系統(tǒng)穩(wěn)定。為了達(dá)到這種效果,請選擇一款單位增益帶寬小于 f1 或大于 f2 的放大器。

  如果 f1 大于放大器帶寬,則很容易設(shè)計出一款穩(wěn)定的電路:

  另一方面,如果 f2 低于開環(huán)與閉環(huán)增益曲線的交叉點(diǎn),則使用:

  利用這些反饋電容的計算值作為測試電路的出發(fā)點(diǎn)。如果出現(xiàn)電路寄生效應(yīng),器件制造偏差等問題,您都應(yīng)嘗試改變反饋電容值。

  穩(wěn)定 MDAC 的模擬信號非常關(guān)鍵,但也要考慮放大器的噪聲、輸入偏置電流、失調(diào)電壓、MDAC 精度以及突波能量 (glitch energy) 等因素。



關(guān)鍵詞: MDAC

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