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参考设计丨满足高精度应用的可编程20位、线性、精密、双极性±5 V直流电压源!

精密直流电压是科学仪器和测量设备、自动化测试设备、工厂自动化和控制、化学分析及其他许多高精度应用的关键组成部分。最苛刻的应用需要一位数ppm(百万分之一)的温度漂移、1ppm以下的线性度和可预测的低噪声性能。

图1所示电路是一种可编程20位电压源,能够满足这些苛刻应用的需求。输出范围为-5 V至+5 V,积分非线性(INL)为±1 LSB,差分非线性(DNL)为±1 LSB,在整个输出范围内的噪声和漂移均非常低。

板载电源转换器从开发平台板提供的单电压电源产生所需的电源轨。低噪声、高电源抑制比(PSRR)稳压器确保开关噪声最小化。高精度、高稳定性、板载气密基准电压源可确保20位系统的高精度和准确性。

电路的输出有缓冲电路,提供可选的远程检测连接以补偿引线电阻,或支持在必要时插入外部功率级,以为期望的最终应用提供驱动灵活性。

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  • 输出缓冲级

    AD5791采用电压输出、分段R-2R DAC架构,本身即具有出色的满量程和零电平误差,INL和DNL的最大值均为1 LSB。输出无缓冲,具有3.4 kΩ的恒定电阻,在大多数应用中需要额外的信号调理,从而很好地保持AD5791的直流精度和噪声规格。

    AD8675 是一款合适的放大器,其典型失调为10 μV,最大漂移为0.6μV/°C,最大偏置电流为2 nA。

    默认情况下,AD5791 RFB路径连接到缓冲器的输出。对于需要更高驱动能力或远程检测的应用,板载连接可以断开,并将反馈远程连接到电源缓冲级的输出端。

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  • 输出缓冲级

    AD5791采用电压输出、分段R-2R DAC架构,本身即具有出色的满量程和零电平误差,INL和DNL的最大值均为1 LSB。输出无缓冲,具有3.4 kΩ的恒定电阻,在大多数应用中需要额外的信号调理,从而很好地保持AD5791的直流精度和噪声规格。

    AD8675 是一款合适的放大器,其典型失调为10 μV,最大漂移为0.6μV/°C,最大偏置电流为2 nA。

    默认情况下,AD5791 RFB路径连接到缓冲器的输出。对于需要更高驱动能力或远程检测的应用,板载连接可以断开,并将反馈远程连接到电源缓冲级的输出端。

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