【48812】AD5542规划的高精度数控恒流源技能

  规划的高精度数控恒流源电路，并已成功应用于陀螺和加速度计等测验中。跟着电子技能向一切的范畴的浸透，许多场合，尤其是高精度测控体系要高精度、高稳定性的数控恒流源。数控恒流源首要由D/A来操控电流输出巨细，恒流源的分辨率、精度、稳定性首要依据D/A芯片及其外围电路，因而要到达高精度、高稳定性的恒流源，必须在选器材上慎重考虑。

  该高精度数控恒流源的结构原理框图如图1所示，它由总线端、数字阻隔电路、D/A转化电路、V/I转化电路组成，D/A选用16位芯片AD5542，V/I转化电路采纳了高精度运放OP97和三极管来完成。

  数字阻隔电路采纳专门的磁隔芯片，在此不作介绍。AD5542是ADI公司的一款单通道、16位、串行输入、电压输出数模转化器，选用5V单电源供电。选用多功能三线式接口，而且与SPI、QSPI、MICROWIRE、DSP接口标准兼容。可供给16位功能，无须进行任何调整。DAC输出不通过缓冲，可下降功耗，并削减输出缓冲所构成的失调差错。AD5542的首要功能指标如表1所示。

  从表1中可以精确的看出，AD5542的各项功能参数都是很优胜的。规划的高精度数控恒流源的D/A转化电路如图2所示。

  ADR433作为D/A芯片AD5542的外部基准源，其初始精度、噪声和温度系数直接决议了D/A输出的精度。ADR433B首要功能指标如表2所示。

  由表2可知，ADR433B的初始精度为0.05%，噪声为3.75μVP-P,温度系数为1×10-6/℃，在基准源芯片中其功能也是一流的。

  AD5542芯片内部输出没有驱动运放，需求外加一个低噪声、低失调电压、低失调电流和低温度系数的运放，本电路选用的是ADI公司的OP97E运放。其首要功能指标如表3所示。

  AD5542经OP97运放输出的是量程为±3V的电压，要想变为电流，需再加一级V/I改换电路，本电路所用的V/I转化电路如图3所示。

  此电路通过外接负载构成同相份额扩大电路，由深度负反馈电路可知，U7的V+约等于V-，则电流I=V-/R9，只需操控V+，就可以取得相应可控的高精度双极性电流，后端接的互补推挽三极管用来输出经扩流后的双极性电流。

  AD5542的电源应运用10μF和0.1μF电容进行旁路。这些电容应尽或许挨近该器材，10μF电容为钽电解电容，0.1μF电容为陶瓷电容。针对内部逻辑开关引起的瞬态电流所导致的高频，该0.1μF电容可供给低阻抗接地途径。电源走线应尽或许宽，以供给低阻抗途径，并减小电源线路上的突波效应。时钟和其他快速开关数字信号应远离模拟信号。基准芯片ADR433应尽量挨近AD5542，增粗其输出与AD5542的REF引脚之间的连线，并在此连线上添加旁路电容，以减小ADR433的输出噪声对D/A输出精度的影响。

  本电路输出电流是双极性的，通过设置固定的几个码值，用Agilent34401高精度6位半万用表，上电后通过4小时测验，其分辨率和精度均能到达16位，稳定性也非常好。测验数据如表4所示。

  根据AD5542芯片规划的高精度数控恒流源，可供给分辨率和精度均为16位的差分输出电流，减小了不同体系因为参阅地之间的差异构成的差错，适用于测控体系的高精度丈量范畴。