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圣邦微电子@@推出@@ 8 通道@@、16 位@@、SPI 接口@@、10ppm/℃ 基准@@ DAC SGM71612R81/2/3

judy — Wed, 29 Nov 2023 02:52:18 +0000

圣邦微电子@@推出@@ SGM71612R81/SGM71612R82/SGM71612R83 系列@@，8 通道@@、16 位@@、SPI 接口@@、具有@@ 10ppm/℃ 片上基准@@的@@电压@@输出@@型数@@模转换@@器@@@@@@@@（DAC）。该器件可应用@@于过程控制和@@@@ DCS 系统@@、数@@据采集系统@@@@，以及实验室仪器@@。

SGM71612R81/SGM71612R82/SGM71612R83 系列@@是@@ 16 位@@、8 通道@@、电压@@输出@@型数@@模转换@@器@@@@@@（DAC），这些芯片在@@设计上保证了单调性@@。

SGM71612R81Z 具有@@片上@@ 1.25V 10ppm/℃ 基准@@电压@@@@，满量程输出@@电压@@范围为@@2.5V。SGM71612R82Z/SGM71612R82M/SGM71612R83M 的@@片上基准@@电压@@@@为@@ 2.5V 10ppm/℃，满量程输出@@电压@@范围为@@ 5V。

这些芯片具有@@上电控制电路@@，可确保@@ DAC 在@@系统@@上电时具有@@固定输出@@@@。SGM71612R81Z 和@@ SGM71612R82Z 在@@系统@@上电时输出@@@@ 0V，SGM71612R82M/SGM71612R83M 在@@系统@@上电时输出@@@@中@@量程@@。

这些芯片都有一个@@@@ nLDAC 引脚@@，允许@@ DAC 同时更新输出@@@@。芯片的@@@@ nCLR 引脚@@允许@@@@ DAC 更新到可配置的@@状态@@：零码@@、中@@量程或满量程@@。

SGM71612R81/SGM71612R82/SGM71612R83 系列@@使用@@@@三线@@ SPI 兼容接口@@@@，时钟频率高达@@ 50MHz。

SGM71612R81Z 和@@ SGM71612R82Z 采用@@符合环保理念的@@@@ TSSOP-16、TQFN-4×4-16BL 和@@ FOCSP-2.6×2.6-16B 绿色封装@@。SGM71612R82M 和@@ SGM71612R83M 采用@@符合环保理念的@@@@ TSSOP-16 和@@ TQFN-4×4-16BL 绿色封装@@。

图@@ 1 SGM71612R81/SGM71612R82/SGM71612R83 功能框图@@@@

关于圣邦微电子@@@@

圣邦微电子@@（北京@@）股份有限公司@@（股票代码@@ 300661）专注于高性能@@、高品质模拟集成电路的@@研发和@@销售@@。产品覆盖信号链和@@电源管理两大领域@@，拥有@@ 30 大类@@ 4600 余款可供销售型号@@，全部自主研发@@，广泛应用@@于工业@@、汽车电子@@、通信设备@@、消费类电子和@@医疗仪器等领域@@，以及物联网@@@@、新能源和@@人工智能等新兴市场@@。

高速@@DAC相位@@噪声从@@何而来@@？首要的@@原因原来是它@@……

judy — Thu, 10 Nov 2022 02:40:51 +0000

问@@：时钟噪声对于@@高速@@@@DAC相位@@噪声的@@影响@@

在@@电路设计@@中@@@@，DAC时钟通常是@@DAC中@@产生相位@@噪声的@@首要原因@@。为什么这么说@@？本文将来做一些探讨@@。

时钟相位@@噪声的@@产生@@

时钟决定何时发送下@@一样本@@，故相位@@@@（或时序@@）中@@的@@任何噪声都会直接影响输出@@的@@相位@@噪声@@。

图@@ 1：时钟与@@相位@@噪声的@@相关性@@

如上图@@所示@@，时钟对相位@@噪声的@@影响@@@@，可以视作各相继离散值与@@一个@@矩形函数@@相乘@@，其时序由时钟定义@@。

图@@ 2：相位@@噪声卷积@@

如上图@@所示@@，在@@频域中@@@@，乘法转换@@为卷积运算@@。结果@@，期望的@@频谱被时钟相位@@噪声所破坏@@。这就是整个@@时钟相位@@噪声的@@产生@@的@@过程@@。

信号频率与@@相位@@噪声@@

根据信号频率与@@时钟频率之比@@，相对于载波的@@噪声放大或缩小@@。信号频率每降低一半@@，噪声改进@@6dB。为了证明这一点@@，下@@图@@是@@不同频率@@（5GHz，1GHz，500MHz）下@@，混入一个@@带@@有轻度@@100kHz相位@@偏移的@@调制时钟信号@@（精密受控@@），来模拟相位@@噪声@@，来看看信号频率与@@相位@@噪声@@的@@关系@@。

图@@ 3 ：带@@100kHz相位@@调制的@@时钟输出@@相位@@噪声@@ （图@@片来源@@：ADI）

我们可以看到@@，从@@5GHz时钟到@@500 MHz DAC输出@@观测到@@20dB降幅@@，从@@500MHz输出@@到@@1GHz输出@@观测到@@6dB增幅@@。

时钟噪声对于@@DAC相位@@噪声的@@影响@@很大@@。选择一个@@高精度的@@晶振可能是最简单的@@方案@@。

文章来源@@：得捷电子@@DigiKey

一文了解@@ DAC

judy — Tue, 25 Jan 2022 07:15:47 +0000

什么是@@D/A转换@@器@@？

1. D/A转换@@器@@

D/A转换@@器@@(Digital-to-Analog Converter, DAC)是指将数@@字@@(Digital)量转换@@为模拟@@(Analog)量的@@元器件@@。

数@@字量@@

相同间隔不连续的@@量@@
时间上离散@@、量方面离散@@

模拟量@@（自然界的@@现象@@）

大小连续的@@量@@
时间上连续@@、量方面离散@@

2. A/D转换@@器@@

A/D转换@@器@@(Analog-to-Digital Converter, ADC)与@@D/A转换@@器@@相反@@，是指将模拟量@@转换@@为数@@字量@@的@@元器件@@@@。

A/D转换@@,D/A转换@@的@@必要性@@

1. IC动向@@

电气高精度处理@@、高速@@处理在@@@@CPU、DSP中@@以数@@字方式进行信号处理@@。
从@@自然界现象进行@@A/D转换@@及数@@字信号处理@@，处理后为转换@@为自然界值@@，搭载了@@D/A转换@@器@@。

微细加工技术的@@进步@@→信号处理的@@数@@字化@@→需要@@A/D转换@@器@@, D/A转换@@器@@

2. 使用@@@@D/A转换@@器@@的@@产品例@@@@

D/A转换@@方式的@@种类@@

D/A转换@@器@@有各种实现方法@@。

1. 使用@@@@电阻@@@@的@@产品@@

电阻@@188足彩外围@@app 是在@@@@IC上易处理的@@模拟设备@@。
比精度也比较好@@,无需修整就可以实现高达约@@10bit的@@精度@@。
由于选择合适的@@电阻@@值@@，从@@低速到高速@@@@，可涵盖的@@范围很广@@。

2. 使用@@@@电容器@@的@@@@产品@@

在@@一般@@IC中@@由于电容器@@比电阻@@的@@相对精度高@@，在@@中@@高精度的@@@@D/A转换@@器@@中@@使用@@@@的@@比较多@@。
为了获取更高的@@精度@@@@，必须要大电容@@，充放电时长时间加速比较困难@@。
另外@@，在@@低频时为了补充泄漏电流@@，需要@@不断更新@@，所以工作变得复杂@@。

3. 使用@@@@电流的@@产品@@

这是面向高速@@@@（数@@MHz～）用@@途的@@变换方式@@。根据数@@字输入@@，通过开关电流源来切换输出@@电流@@。
输出@@电流是用@@电阻@@@@、运算放大器来进行电流@@-电压@@的@@变换@@。

4. 过采样方法@@

面向高精度@@(16bit～)用@@途的@@变换方式@@。
这是过滤了低分辨率@@和@@高采样率的@@输出@@@@，从@@而得到所期望的@@模拟信号@@。
用@@"0"和@@"1"2个@@值输出@@和@@低通滤波器来构成@@的@@@@1bitΔ-Σ的@@方法是常见的@@@@。

D/A转换@@器@@的@@基本形式@@1（解码器系统@@@@）

把变换后的@@数@@字值传送给电路称作解码器系统@@@@@@。

【电阻@@分压@@方法@@DAC例@@】

在@@最简单的@@@@DAC中@@，也有被称作电阻@@串@@。
下@@图@@是@@一个@@在@@@@3bit分辨率@@（Resolution）的@@DAC中@@，用@@电阻@@分压@@@@，在@@开关中@@选择一个@@地方的@@方法@@。
如果把电阻@@值变小@@，提高后续阶段的@@缓冲放大器@@，虽然可能高速@@工作@@，但由于在@@高分辨率@@中@@的@@开关寄生电容的@@限制@@，而导致工作速度降低@@。
优点是出色的@@线性度@@，原则上@@，必须保证单调增加性@@。
缺点是根据分辨率@@@@，电路规模@@成倍的@@增大@@。
在@@3bit中@@需要@@@@8个@@电阻@@和@@开关@@，4bit中@@需要@@@@16个@@电阻@@和@@开关@@…在@@10bit中@@需要@@@@1024个@@电阻@@和@@开关@@。

【两级@@ 电阻@@分压@@方法@@DAC例@@】

电阻@@分压@@式@@DAC分成两级@@配置@@。
下@@图@@是@@6bit分辨率@@的@@@@DAC中@@，在@@第一级@@（左@@）Vref-GND之间选择一个@@电阻@@的@@两端@@（图@@中@@选择了从@@上数@@下@@来第三个@@电阻@@的@@两端@@）。
在@@第二级@@（右@@）中@@，这个@@@@电压@@再进一步@@ 分压@@，从@@而获得了精细的@@分辨率@@@@。
优点是比起一级结构@@，由于控制了电路@@ 规模@@，构成@@6bit的@@DAC所需要@@的@@电阻@@和@@开关数@@量控制在@@@@16个@@和@@@@18个@@（电阻@@分压@@方法@@的@@情况下@@@@，无论哪个@@都需要@@@@64个@@）。
由于每增加一个@@级数@@就必须追加@@2个@@放大器@@，所以要权衡电阻@@和@@开关减少量进行选择@@。
缺点是增加了恶化作为@@DAC特点的@@因素@@。
比如速度@@，两个@@放大器@@会延迟@@。
输出@@电压@@的@@精度@@可能会产生两级@@放大器的@@偏移@@。

D/A转换@@器@@的@@基本形式@@2（二进制方式@@）

通过接收数@@字值工作的@@电路系统@@叫做二进制方式@@@@。

1. 二进制方式@@ <使用@@@@电阻@@@@的@@情况@@>

二进制方式@@是根据电路的@@构成@@带@@有加权数@@据@@，以下@@图@@@@R-2R梯形@@电路为代表性例@@子@@@@。
R-2R梯形@@电路为了无论从@@哪个@@节点都可以看到电阻@@值@@2R的@@并联@@，每个@@节点的@@电流值都逐渐减半@@。

【R-2R梯形@@DAC例@@】

下@@图@@是@@拥有@@@@4bit分辨率@@的@@@@R-2R梯形@@DAC。
优点是在@@@@小面积中@@可容易做出分辨率@@为@@10bit左@@右@@的@@@@DAC（所需电阻@@在@@@@Nbit的@@DAC中@@需要@@@@3N个@@，开关不用@@很大@@，也无需解码器@@)，与@@其他方法相结合@@，如果是@@14bit左@@右@@的@@@@话可以实现@@。
缺点是为了电阻@@的@@高相对精度@@，在@@实现高精度时需要@@对开关@@（MOSFET的@@尺寸@@）和@@布局@@（R和@@2R的@@匹配性很重要@@，特别是@@MSB侧@@=AO侧@@的@@电阻@@必须准确制作@@）下@@功夫@@。

2. 二进制方式@@ <使用@@@@电容器@@的@@@@情况@@@@>

下@@图@@是@@为了展示使用@@@@了@@电容器@@的@@@@@@DAC想法的@@概念图@@@@。
这个@@@@DAC需要@@在@@开关切换时使用@@@@@@。

【使用@@@@了@@2NC电容器@@的@@@@DAC例@@】

下@@图@@是@@使用@@@@了@@电容器@@@@、4bit分辨率@@的@@@@DAC例@@子@@。A0～A3无论哪个@@开关倒向@@Vref侧@@，都能得到不同的@@@@Vout电压@@。此时@@，放大器右@@边的@@两个@@开关同时@@ON，为了破坏电荷守恒的@@关系@@，在@@时钟信号下@@导通时间需要@@不重叠@@。
优点是由于电容器@@的@@@@相对精度高@@，容易获得高精度@@，另外@@为了电容器@@内不产生直流电流@@，低频时只有放大器电流可低电流消耗@@。
缺点是为了电容器@@充电和@@放电@@，不适用@@于加速@@，在@@低速时为了弥补漏电流@@，必须要刷新操作@@。刷新控制需要@@对维持刷新中@@的@@输出@@电压@@等下@@功夫@@@@。

【用@@了@@2NC电容器@@的@@@@DAC（有刷新控制@@）例@@】

使用@@@@了@@具有@@刷新控制@@的@@@@CAPA的@@4bit分辨率@@DAC。

3. 二进制方式@@ ＜使用@@@@电阻@@@@－电容器@@的@@@@情况@@＞

【电阻@@－电容器@@混合型@@ DAC例@@】

拥有@@在@@电阻@@串@@DAC部分@@（左@@）3bit，电容器@@DAC部分@@3bit，共@@6bit分辨率@@的@@@@混合型@@DAC。上位@@@@bit的@@电阻@@间的@@电压@@根据下@@位@@数@@据加权插值@@。
优点是可得到高分辨率@@@@。

D/A转换@@器@@的@@基本形式@@3（温度计码@@方式@@）

数@@据切换的@@瞬间@@，完全不同的@@电压@@@@（或电流@@）输出@@，在@@输出@@模拟信号中@@产生噪声@@。这个@@@@噪音叫做干扰@@。这个@@@@干扰的@@解决方案之一是使用@@@@温度计码@@@@（Thermometer code）。

温度计码@@是指@@"看有多少个@@@@1来表示数@@字@@"的@@事物@@。（就像人们数@@数@@时@@，竖起手指数@@一样@@）
能够抗干扰@@，但二进制代码转换@@为温度计码@@时@@，解码器根据分辨能力@@，呈指数@@的@@电路规模@@@@。

【温度计码@@ ＜电阻@@模式@@＞DAC例@@】

使用@@@@了@@温度计码@@的@@@@3bit分辨率@@DAC例@@子@@。
当然不会产生干扰@@@@。

【温度计码@@ ＜电流模式@@＞DAC例@@】

在@@若干单元格中@@拉动电流时决定了输出@@@@ 电压@@Vout电流型@@DAC。
下@@图@@是@@8x8的@@64灰度级@@=6bit分辨率@@的@@@@例@@子@@@@。
粉色部分@@增加时@@，从@@R拉动的@@电流增加@@， Vout下@@降@@。
根据温度计码@@的@@控制@@，在@@Vout中@@不会产@@ 生干扰@@。

上图@@是电流型@@@@DAC上下@@相反的@@东西@@。
由于是共@@源共@@栅电流源@@，不容易受输出@@@@ 电压@@的@@影响@@，可高精度化@@。

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