采用AD7192设计过的一款高精度直流可调电源

ylyfxzsx 发表于 2023-10-23 23:41

<div class='showpostmsg'> 本帖最后由 ylyfxzsx 于 2023-10-24 01:32 编辑

    秋风起，枫叶落，伴着淅淅沥沥的秋雨，不觉间2023年已经走了大半，时间过的真是太快了。

 

    只感叹，越长大时间越不够用。儿时总是嫌时间太慢，想着快长大，去更好的感受这个世界，实现自己的想法，做自己想做的事情。哪些经历的瞬间，有时就如老式电影的胶片一样在脑子里一幕幕浮现。

 

    在这个秋夜，忙里偷闲，难得的砌上一壶清茶，键盘在指尖跳跃，回顾这么多年从业电子的酸甜苦辣，其实挺想借着论坛的这次活动和大家一起分享。却不知从何处开始，何处结束，总想着把一件事娓娓道来，却是作为理工男，总是难以理出头绪和主次来，还是欠缺一些饱满的文字组织能力。

 

    最开始工作接触电子开始主要是做硬件开发设计，那时候接触最多的是模拟电路，模拟芯片使用比较多。后来从事工业嵌入式开发设计，偏重于测试测量数据采集方面后，ADI的DAC和ADC使用的就也挺多的。打开电脑的硬盘的项目文件夹，其中有个三年前数控电源的项目，就是采用ADI的组合拳开发设计的，那么就干脆的，就这个项目整分享一下吧

 

    这个项目是应客户要求开发的一个案子，只给了一个成品机器的参数 ，且机箱的空间很小，要求设计尽量小而美，参数如下：

 

    额定输出（0°C至40°C） 量程：0至35 V / 3 A<br />
    编程精度（25°C ±5°C） 电压：<0.05% + 10 mV  电流：<0.2% + 10 mA<br />
    读回精度（25°C ±5°C） 电压：<0.05% + 5 mV    电流：<0.15% + 5 mA

 

    选型全部由我们自行把握和设计，这里ADC芯片我们采用了AD7192 ，DAC采用了AD5060，DAC和ADC芯片的基准电压采用了一颗凌特的LTC1019，凌特现在已经是ADI的小弟，被收购了。

    AD7192是一款适合高精密测量应用的低噪声完整模拟前端。它集成一个低噪声、24位Σ-Δ型模数转换器(ADC)。片内低噪声增益级意味着可直接输入小信号。这款器件可配置为两路差分输入或四路伪差分输入。片内通道序列器可以使能多个通道，AD7192按顺序在各使能通道上执行转换，这可以简化与器件的通信。片内4.92 MHz时钟可以用作ADC的时钟源；或者，也可以使用外部时钟或晶振。该器件的输出数据速率可在4.7 Hz至4.8 kHz的范围内变化。

 

  这款器件提供两种数字滤波器选项。滤波器的选择会影响以编程输出数据速率工作时的均方根噪声和无噪声分辨率、建立时间以及50 Hz/60 Hz抑制。针对要求所有转换均需建立的应用，AD7192具有零延迟特性。这款器件的工作电源电压为3 V至5.25 V，功耗为4.35 mA，采用24引脚TSSOP封装。

 

    <a href="https://www.analog.com/cn/products/ad7192.html#product-overview">ad7192 数据手册和产品信息 | 亚德诺（ADI）半导体 (analog.com)</a>

    在实际的设计中，只用到了2路ADC，如下图所示

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    <a href="https://www.analog.com/cn/products/ad5066.html#product-overview">AD5066 数据手册和产品信息 | 亚德诺（ADI）半导体 (analog.com)</a>

    AD5066是一款低功耗、16位、四通道无缓冲电压输出nanoDAC®，相对精度特性为±1 LSB INL（积分非线性），具有独立的基准电压引脚，可以采用2.7 V至5.5 V单电源供电。此外还提供±1 LSB DNL的微分精度特性。片内提供基准电压缓冲。该器件采用多功能三线式、低功耗、施密特触发器串行接口，能够以最高50 MHz的时钟速率工作，并与标准SPI®、QSPI™、MICROWIRE™和多数DSP接口标准兼容。AD5066内置一个上电复位电路，确保DAC输出上电至零电平或中间电平，并保持该电平，直到对该器件执行一次有效的写操作为止。

该器件的总非调整误差小于0.8 mV。零电平误差典型值为0.05 mV。

    AD5066具有关断特性，在关断模式下，器件在5 V时的功耗降至400 nA，并提供软件可选的输出负载。

    利用硬件LDAC功能可以同时更新DAC的输出，用户也可以通过软件选择要同时更新的DAC通道。另外还有一个异步CLR功能，可以将DAC清零至软件可选码：0 V、中间电平或满量程。

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    <a href="https://www.analog.com/cn/products/lt1019.html#product-overview">LT1019 数据手册和产品信息 | 亚德诺（ADI）半导体 (analog.com)</a>

    LT®1019 是一款第三代带隙电压基准，其运用了薄膜技术和一种大幅改善的曲率校正方法。该器件结合了基准和输出电压的晶圆级修整，以提供非常低的温度系数 (TC) 和严紧的初始输出电压容限。

    LT1019 能吸收和供应高达 10mA 的电流，并可在串联或并联模式中使用，从而允许该基准依靠正或负输出电压工作，并不需要外部组件。在串联模式中最小输入 / 输出电压小于 1V，因而提供了改善的低电压条件容限和卓越的电压调节性能。

    LT1019 可提供 4 种电压：2.5V、4.5V、5V 和 10V。它是目前市面上大多数带隙基准的直接替代产品，包括 AD580、AD581、REF-01、REF-02、MC1400、MC1404 和 LM168。

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<p style="text-align: left;">     在初步的测试中，采用了模块化的PCB制作样板，进行组装实验，在后续的实际样板测试中，完美达到客户需求的指标，整个项目在预期时间完成交付。这是一个采用ADI系列的DAC ADC芯片组合，2020年完成的一个项目。

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<p style="text-align: left;">    感谢ADI公司的天才芯片设计师设计如此之多汇聚着智慧结晶的芯片，以及应用工程师们的辛勤付出，提供的完备的软硬件设计资源。在我们后端的设计应用中，才能如此方便快捷的设计产品，让我们一起见证电子工业化时代的崛起，拥抱未来！ 
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suncat 发表于 2023-10-25 11:42

厉害了。向你学习，提高自己的动手能力。

lansebuluo 发表于 2023-10-25 12:32

技术过硬，文采也不错，好厉害的工程师啊

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采用AD7192设计过的一款高精度直流可调电源