基于LTC2753的数模转换器电路设计

　　1 引言

　　在工业过程控制设备、仪器仪表和自动测试设备中经常需要软件配置输出范围精度为16位的模拟输出。针对这种需求，提出了一种基于LTC2753的电路设计，可提供所有标准工业范围，电路设计简单、紧凑，精度高且可软件控制。

　　2 LTC2753简介

　　LTC2753-16具有软件可编程设置、低功率和精确DC性能使其适用于ATE数据采集模块。此外，该器件还具有良好的AC性能，包括仅为2μs的稳定时间和1 nV·s的低干扰脉冲。这对波形的产生非常关键。低干扰降低了DAC中代码变化时的瞬态电压。快速稳定和低干扰减少谐波失真，能够产生高效、清除低噪声的输出波形。LTC2753采用一个双向输人/输出并行接口，实现任何片内寄存器的回读以及DAC输出范围设置。

　　LTC2753-14和LTC2753-12分别是引脚兼容的14位和12位器件。采用7 mm×7 mm QFN-48封装，为优化最终产品性价比提供了引脚兼容和代码兼容的系列器件。

　　LTC2753系列器件具有以下主要特性：6种可设置输出范围：单极：0～5 V，0～10 V，双极：±5 V、±10 V、+2.5 V、-2.5～7.5 V;最大16位INL误差：±1 LSB(整个温度范围内);低电源电流(最大值为1μA);在整个温度范围内可保证单调;低干扰脉冲1 nV/s;2.7～5.5 V单电源工作;2 μs快速稳定时间至±1 LSB;具有数据和回读的并行接口;在任何输出范围内异步CLR引脚将DAC输出清除至0 V;上电复位将DAC输出清除至0 V;48引脚7 mm×7 mm QFN封装。

　　3典型应用

　　图1给出LTC2753的典型应用电路图。

　　3.1输出范围

　　当外接5 V参考电压时，LTC2753可提供6种输出范围。参考电压为2 V时。输出范围为：0～2 V、0～4 V、±1 V、±2 V、±4 V和-1～3 V。除2 V和5 V之外，其他输出范围都随参考电压呈线性变化。

　　3.2数字部分

　　LTC2753的每个DAC都有4个内部寄存器，共有8个寄存器，如图2所示。每个DAC通道都有2组双缓冲寄存器，一组用于寄存数据，一组用于寄存输出范围。双缓冲寄存器具有同步更新范围和编码功能。当改变电压输出范围时，双缓冲功能使电压平滑转换，无毛刺产生。乘法DAC同步更新。每组双缓冲寄存器是由输入寄存器和DAC寄存器组成。输入寄存器为保持寄存器，当数据载入输入寄存器需经过一个写操作，而DAC输出不受影响。另一方面，DAC寄存器直接控制DAC输出电压或输出范围，将与其连接的输入寄存器中的内容复制到DAC寄存器，改变DAC寄存器内容，则需经过一个更新操作。

　　3.3写和更新操作

　　执行一次写操作：将D/S引脚与WR引脚置低，直接通过16位微处理器总线将数据写入输入寄存器。UPD引脚置高，将输入寄存器储存的数据复制到DAC寄存器，完成一次更新操作。数据与范围同时更新;除非输入寄存器的值先经一个写操作被改变，否则DAC寄存器的值不会改变。