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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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  • 电源树

    CN-0531电源树如图2所示,包括 LT3471 升压/反相转换器,其后是 LT3042 (正)和 LT3093 (负)超低噪声、超高PSRR线性稳压器。

    LT3471允许电路从开发平台板提供的3.3 V或5 V单电源供电。输出电压设置为±8 V,然后由LT3042和LT3093调节至±7.5 V。在LT3471的1.2 MHz开关频率下,LT3042和LT3093分别提供出色的80 dB和75 dB PSRR,确保DAC输出端的开关馈通最小。

    图2.电源简化框图

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  • 电源树

    CN-0531电源树如图2所示,包括 LT3471 升压/反相转换器,其后是 LT3042 (正)和 LT3093 (负)超低噪声、超高PSRR线性稳压器。

    LT3471允许电路从开发平台板提供的3.3 V或5 V单电源供电。输出电压设置为±8 V,然后由LT3042和LT3093调节至±7.5 V。在LT3471的1.2 MHz开关频率下,LT3042和LT3093分别提供出色的80 dB和75 dB PSRR,确保DAC输出端的开关馈通最小。

    图2.电源简化框图

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