利用AD5380多通道DAC进行输出通道监控

电路功能与优势 在多通道电路描述 图1所示电路采用AD5380 40通道、14位DAC，该器件内置多路复用器，可以将所有40个输出通道独立路由至单输出(MON_OUT)引脚。然后，通过一个外部ADC (AD7476)来监控该引脚。与单独监控每个通道相比，此方法所需的电路要少得多。 AD5380是一款完整的单电源、40通道、14位DAC。所有40个通道均具有一个以轨到轨方式工作的片内输出放大器。 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串行输出端口选择要监控的输出通道，然后可以通过串行输入端口读取ADC转换的数据。 AD5380-3采用3 V电源供电，而AD5380-5则采用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，并提供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。 图1. 高效的通道监控电路（原理示意图） AD5380和AD7476必须具有足够大的电源旁路电容10 μF，与各电源引脚上的0.1 μF电容并联，并且尽可能靠近封装，最好是正对着器件（图中未显示）。10 μF电容最好为钽电容。 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。 电源走线必须尽可能宽，以提供低阻抗路径，并减小电源线路上的毛刺效应。时钟等快速开关信号必须利用接地线路屏蔽起来，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）。避免数字信号与模拟信号交叠。电路板相对两侧上的走线应当彼此垂直。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 在监控功能接受较低分辨率转换的应用中，可以使用AD7476的引脚兼容产品。AD7477提供10位分辨率，而AD7478则提供8位分辨率。 进一步阅读 ADIsimPower Design Tool. Kester, Walt. 2005. The Data Conversion Handbook. Analog Devices. Chapters 3 and 7. MT-101 Tutorial, Decoupling Techniques. Analog Devices. MT-015 Tutorial, Basic DAC Architectures II: Binary DACs. Analog Devices. MT-031 Tutorial, Grounding Data Converters and Solving the Mystery of AGND and DGND. Analog Devices. Voltage Reference Wizard Design Tool. 数据手册和评估板 AD5380 Data Sheet. AD5380 Evaluation Board. AD7476 Data Sheet. 修订历史 5/09—Rev. 0 to Rev. A Updated Format ................................................................ Universal 11/08—Revision 0: Initial Version