利用AD5380多通道DAC实现输出通道监控

接线图 2023年09月27日 21:08 202 admin

　　电路功能与优势

　　在多通道DAC系统中，能够通过单点监控所有的输出，这对于排除故障和诊断分析非常有利。本文所述电路利用一个单通道SAR型ADC实现多通道DAC的输出通道监控。

　　利用AD5380多通道DAC实现输出通道监控第1张

　　图1：典型通道监控电路

　　电路描述

　　图1所示电路利用40通道、14位DACAD5380的内部多路复用器，使所有40个输出通道均能分别路由至单一输出（MON_OUT）引脚，然后通过一个外部ADC （AD7476）进行监控。与单独监控每个通道所需的电路相比，这种方法利用的电路少得多。

　　AD5380 是一款完整的40通道、14位DAC，采用单电源供电。所有40个通道均具有一个轨到轨片内输出放大器。AD5380内置通道监控功能，该功能由一个通过串行接口寻址的多路复用器实现，任意通道输出均可路由至监控输出（MON_OUT）引脚，以便利用一个外部ADC进行监控。任何通道要路由至MON_OUT，首先必须在控制寄存器中使能该通道监控功能。微控制器或处理器可以通过其串行输出端口选择要监控的输出通道，然后通过其串行输入端口读取ADC转换的数据。

　　AD5380-3采用3 V电源供电，AD5380-5采用5 V电源供电。AD7476 ADC提供12位分辨率，采用2.35 V至5.25 V单电源供电，集成基准电压源，具有低功耗、小尺寸特点和串行接口，吞吐速率最高可达1 MSPS，并采用6引脚SOT-23封装。转换速率由SCLK决定，吞吐速率最高可达1 MSPS。

　　AD5380和AD7476必须具有足够大的电源旁路电容10 µF，与每个电源引脚上的0.1 µF电容并联，并且尽可能靠近封装，最好是正对着这些器件（示意图上未显示此状态）。10 μF电容为钽珠型电容。

　　0.1 µF电容必须具有低有效串联电阻（ESR）和低有效串联电感（ESL），如高频时提供低阻抗接地路径的普通陶瓷型电容，以便处理内部逻辑开关所引起的瞬态电流。

　　电源走线应尽可能宽，以提供低阻抗路径，并减小电源线路上的突波效应。时钟等快速开关信号必须利用地线路屏蔽起来，以免向电路板上的其它器件辐射噪声，并且绝不应靠近模拟信号。SDATA线路与SCLK线路之间布设接地线路有助于降低二者之间的串扰（多层电路板上不需要，因为它有独立的接地层；不过，接地线路有助于分开不同线路）。应避免数字信号与模拟信号交叠。电路板相反两侧上的走线应彼此垂直，这样有助于减小电路板上的馈通效应。推荐使用微带线技术，但这种技术对于双面电路板未必始终可行。采用这种技术时，电路板的元件侧专用于接地层，信号走线则布设在焊接侧。电路板至少需要4层才能实现最佳布局和性能：一个接地层、一个电源层和两个信号层。

　　常见变化

　　在能接受较低分辨率转换的监控应用中，可以使用AD7476的引脚兼容产品。AD7477提供10位分辨率，AD7478提供8位分辨率。

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