基于数字电位计AD5292的30V低成本DAC设计
图1所示电路采用digipot+系列数字电位计ad5292、双通道运算放大器ada4091-2和基准电压源adr512，提供一种低成本、高电压、单极性dac。该电路提供10位分辨率，输出电压范围为0 v至30 v，能够提供最高±20 ma的输出电流。ad5292可以通过spi兼容型串行接口编程。
ad5292具有±1%电阻容差，因而可以与外部分压器电阻r3和r4串联，如图2和图5所示，以构建一个在缩小的输出电压范围内提供10位分辨率的游标dac；这可以起到提高dac灵敏度的作用，类似于增加一个与电位计串联的电阻。此外，ad5292内置一个20次可编程存储器，可以在上电时自定义输出电压vout。
本电路具有高精度、低噪声和低温度系数输出电压等特性，非常适合数字校准应用。
电路描述
图1所示电路采用数字电位计ad5292、基准电压源adr512和运算放大器ada4091-2，提供一种10位、低成本、高电压dac。本电路可保证单调性，微分非线性(dnl)为±1 lsb，积分非线性典型值为±2 lsb。
高压稳压器由低压基准电压源和后接的同相放大器组成，该放大器的增益由r1 与 r2的比值决定。1.200 v基准电压源adr512具有低温度漂移、高精度和超低噪声性能。
确保adr512最小工作电流的最大电阻值由公式1确定。
图2：通过缩小输出电压范围并利用游标dac来提高精度（原理示意图，未显示去耦和所有连接）
ada4091-2是一款运算放大器，具有低失调电压和轨到轨输出。adr512与ada4091配合使用，可提供低温度系数和低噪声输出电压。
电阻r1 和 r2 用来调整放大器的增益。u1a的输出电压v1 决定dac的最大输出电压(vout)范围。可以用公式2计算电阻值。
图3和图4分别显示典型的积分非线性(inl)和微分非线性(dnl)曲线。在图1所示配置中，ad5292采用比率式工作方式，这意味着总电阻容差的变化不会影响性能。
图5：通过降低基准电压来构建游标dac，从而改善inl性能（原理示意图，未显示去耦和所有连接）
这种情况下：
图6显示利用图5的游标dac电路而获得的inl（以 v1为基准）曲线。
图6：游标dac的inl（以v1为基准）
ad5292具有一个20次可编程存储器，可以在上电时将输出电压预设为特定值。
为了使本文所讨论的电路达到理想的性能，必须采用出色的布局、接地和去耦技术（请参考教程 mt-031 和教程 mt-101）。至少应采用四层pcb：一层为接地层，一层为电源层，另两层为信号层。
参数
最小值
最大值
单位
电源电压
30
33
v
输出电压
0
30
v
输出电流
-
±20
ma
dnl
-1
+1
lsb
inl
-2
+2
lsb
建立时间
0.2
2
μs
表1. 图1中单极性dac的典型特性
常见变化
ad5291 （8位、内置20次可编程上电存储器）和ad5293（10位、无上电存储器）均为±1%容差数字电位计，同样适合本应用。
4.096 v低成本基准电压源adr5044也不失为一种选择。r1/r2比值可以根据不同的基准电压进行适当调整。
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本电路具有高精度、低噪声和低温度系数输出电压等特性，非常适合数字校准应用。
电路描述
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高压稳压器由低压基准电压源和后接的同相放大器组成，该放大器的增益由r1 与 r2的比值决定。1.200 v基准电压源adr512具有低温度漂移、高精度和超低噪声性能。
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图2：通过缩小输出电压范围并利用游标dac来提高精度（原理示意图，未显示去耦和所有连接）
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电阻r1 和 r2 用来调整放大器的增益。u1a的输出电压v1 决定dac的最大输出电压(vout)范围。可以用公式2计算电阻值。
图3和图4分别显示典型的积分非线性(inl)和微分非线性(dnl)曲线。在图1所示配置中，ad5292采用比率式工作方式，这意味着总电阻容差的变化不会影响性能。
图5：通过降低基准电压来构建游标dac，从而改善inl性能（原理示意图，未显示去耦和所有连接）
这种情况下：
图6显示利用图5的游标dac电路而获得的inl（以 v1为基准）曲线。
图6：游标dac的inl（以v1为基准）
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为了使本文所讨论的电路达到理想的性能，必须采用出色的布局、接地和去耦技术（请参考教程 mt-031 和教程 mt-101）。至少应采用四层pcb：一层为接地层，一层为电源层，另两层为信号层。
参数
最小值
最大值
单位
电源电压
30
33
v
输出电压
0
30
v
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ma
dnl
-1
+1
lsb
inl
-2
+2
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2
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4.096 v低成本基准电压源adr5044也不失为一种选择。r1/r2比值可以根据不同的基准电压进行适当调整。
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