延长LTC2758分辨率的两种方法

简介

我最喜欢的DAC之一是LTC2758。 它具有出色的温度稳定性，并与LM399或LTZ1000等稳定的参考配对使用时，是仪器应用的绝佳选择。 在这篇文章中，我将介绍两种提高LTC2758分辨率的方法。

寻找圣杯，我的意思是DAC ...

首先，我想指出这个设计有一些局限性。 为了延长LTC2758的分辨率，我们依赖于LTC2758数据表非常保守的假设。 图1显示了典型部件的INL和DNL。 LTC2758的DNL非常好，可确保在20位区域内单调。 注意这个部分差不多是0.25 LSB INL。 这表明这部分几乎在20位域。 简而言之，我们需要一个低于0.25 LSB INL的DAC来确保20位线性。

图1. LTC2758的典型INL和DNL

为了找到比0.25 LSB INL LTC2758更好的产品，我们必须将它们装箱。 就我而言，我从箱子里取出了五个LTC2758并测试了INL。 我不得不承认，当我的同事们发现我的乐观计划时，我有些raised然心动。 令我高兴的是，结果比我预期的要好。 我能够找到两个比0.25 LSB INL更好的LTC2758。 其他三个接近，图2显示了他们有多接近。

图2.非常接近的INL可以支持20位

去除额外的位

具有好于0.25 LSB的DAC可以获得20位。 下一步是能够提供额外的位。 我的第一个直觉是使用一个DAC通道来驱动另一个通道的VOSADJ来提高分辨率。 这个想法是利用VOSADJ有一个内置的衰减器来划分子信道LSB。 根据SPAN范围，VOSADJ将衰减32,64或128倍。图3显示了这种方法的图示。

我们可以看到，即使在最低的衰减因子下，我们也可以获得额外的5位分辨率。 不幸的是，我们受到MSB（最高有效位）DAC的INL限制，无法通过DNL单独实现额外的位。 我们能得到的最好的是20位。

图3. 20位DAC的图

要使用这个奇妙的DAC，我们必须考虑哪个通道是MSB通道，哪个通道是子范围。 首先，假设我们正在使用最大的SPAN范围，而通道A将是MSB通道。 VOSADJ将衰减32倍，我们将得到一个5位的子范围。 如图4所示，20位字的两个LSB需要放置在子范围通道字的D4和D3中。其余位将被清零以用于通道B字。 表1显示了20位字的低两位的SPAN范围的映射。

图4.如何将20位字写入LTC2758

表1. LSB通道上的20位LSB

这种方法运行得非常好，经过一个应有的庆祝，我自豪地向实验室展示了我的装备。 图5显示了硬件。 我得到了非常好的反馈，并发现了另一种用更少的元件来扩展DAC分辨率的方法。

图5.具有我最喜欢的参考LM399的硬件

使用较少得到更多

我们的混合信号设计经理Chad Steward提出了一种从子范围通道中获取额外位数的方法。 他建议衰减划分频道的参考，并将该频道连接到MSB频道的求和点。 图6a显示了该图，图6b显示了物理硬件。

图6a.用较少的硬件获得20位。 图6b.硬件Mod

我花了一些时间来真正了解电路。 图7显示了乍得方法效果的简化图。

图7：简化图

每个DAC可以被表示为控制电流的两个可变电阻器。 他们正在跟踪并将始终产生10KΩ的并联电阻。

与第一种方法类似，20位字在两个通道之间分开。 通道A使用20位字的高位，通道B使用低两位。图8显示了位置。 如前所述，在20位字中不使用的位被设置为零。

结果图

结论

用这两种方法来延长发展援助委员会的决议，这是一个信念的飞跃。 我们无法保证在整个温度范围内具有线性度，而且我们依赖的是LTC2758的性能优于所选器件的数据表。 这就是说，这是一个有价值的电路，当在实验室中使用时，由于凌特科技的保守性，在大多数情况下，它们都能在室温下工作。 为了进一步扩展这个想法，客户可以做一个校准，以表征传输功能，并使用分类频道“调整”MSB频道，但这是另一个博客的话题。