ZHCADZ3A June 2021 – April 2024 DAC53001 , DAC53204W , DAC63204 , TPS7A57 , TPS7A94

設(shè)計(jì)說(shuō)明

DACx3204 具有自動(dòng)檢測(cè)型 I2C、PMBus? 或 SPI 接口的 12 位、10 位和 8 位四路電壓和電流輸出智能 DAC 數(shù)據(jù)表建議：將 100nF 去耦電容器用于 VDD 引腳，將 1.5μF 或更高的旁路電容器用于 CAP 引腳。CAP 引腳連接至內(nèi)部 LDO。將這些電容器靠近器件引腳放置。
DAC53204 有三個(gè)基準(zhǔn)選項(xiàng)：
1. 1.7V 至 V_DD 的外部基準(zhǔn)，可施加到器件的 VREF 引腳。使用外部基準(zhǔn)時(shí)，請(qǐng)?jiān)?VREF 引腳和 AGND 引腳之間連接一個(gè) 100nF 電容器。不使用外部基準(zhǔn)時(shí)，請(qǐng)使用一個(gè)上拉電阻器連接到 V_DD。
2. 精密 1.21V 基準(zhǔn)，具有 ×1.5、×2、×3 和 ×4 增益選項(xiàng)。
3. V_DD 可用作基準(zhǔn)。
SMPS 的標(biāo)稱電壓可通過(guò)電阻 R₁ 和 R₂ 設(shè)置。SMPS 在 FB 引腳上使用內(nèi)部 600mV 基準(zhǔn)電壓來(lái)確定輸出電壓。使用以下公式計(jì)算 R₁ 和 R₂：
$R_{1} = \frac{V_{N O M I N A L} - V_{F B}}{I_{N O M I N A L}}$
$R_{2} = \frac{R_{1} \times V_{F B}}{V_{N O M I N A L} - V_{F B}}$
使用通過(guò) _R1 和 R₂ 的 100μA 標(biāo)稱電流以及 3.3V 標(biāo)稱輸出電壓。代入這些值，公式變?yōu)椋?div id="btf1zhxxf73" class="equation" id="GUID-D854F166-3D46-4B20-BDA4-4AC23D418B7E"> $R_{1} = \frac{3.3 V - 0.6 V}{100 μ A} = 27 k Ω$

R_{2} = \frac{27 k Ω \times 0.6 V}{3.3 V - 0.6 V} = 6 k Ω

為了實(shí)現(xiàn)所需的裕度，DAC53204 必須通過(guò) R₁ 灌入或提供額外的電流。此電流 (I_MARGIN) 可通過(guò)以下公式計(jì)算：

I_{M A R G I N} = (\frac{V_{N O M I N A L} \times (1 + M A R G I N) - V_{F B}}{R_{1}}) - I_{N O M I N A L}

對(duì)于 ±10% 的裕度，公式變?yōu)椋?div id="btf1zhxxf73" class="equation" id="GUID-A9C00BD5-A2B8-4461-8AFE-8C1E6A5BEB0A">

I_{M A R G I N} = (\frac{3.3 V \times (1 + 0.10) - 0.6 V}{27 k Ω}) - 100 μ A = 12 μ A

DAC53204 的電壓輸出通過(guò)串聯(lián)電阻 R₃ 轉(zhuǎn)換為電流?？墒褂靡韵鹿接?jì)算 R₃：

R_{3} = \frac{V_{D A C} - V_{F B}}{I_{M A R G I N}}

確定 DAC 輸出電壓范圍時(shí)，應(yīng)避免 DAC 代碼接近零量程和滿量程，從而避免這些代碼出現(xiàn)零量程和滿量程誤差。此設(shè)計(jì)使用內(nèi)部 1.21V 基準(zhǔn)，增益為 ×1.5，滿量程電壓為 1.82V。DAC53204 的最大零代碼誤差為 15mV，因此可以安全地選擇 20mV 的最小輸出。I_MARGIN 被視為正電流，可在 V_DAC > V_FB 時(shí)由 DAC 提供。I_MARGIN 被視為負(fù)電流，可在 V_DAC < V_FB 時(shí)由 DAC53204 灌入。通過(guò)以下公式計(jì)算得出 R₃ 為 48.3kΩ：

R_{3} = \frac{20 m V - 0.6 V}{- 12 μ A} = 48.3 k Ω

最大輸出變?yōu)椋?div id="btf1zhxxf73" class="equation" id="GUID-159B2046-73A2-4FF9-9E85-07DD6175289A">

V_{D A C, M A X} = (R_{3} \times I_{M A R G I N}) + V_{F B}

V_{D A C, M A X} = (48.3 k Ω \times 12 μ A) + 0.6 V = 1.18 V

V_DAC,MAX 和 V_DAC,MIN 的 DAC 代碼存儲(chǔ)在 DAC-MARGIN-HIGH 和 DAC-MARGIN-LOW 寄存器中。使用以下公式計(jì)算以十進(jìn)制形式編程到這些寄存器的代碼：

D A C_M A R G I N_H I G H = \frac{V_{D A C, M A X}}{V_{R E F} \times G A I N} \times 1024

D A C_M A R G I N_L O W = \frac{V_{D A C, M I N}}{V_{R E F} \times G A I N} \times 1024

公式變?yōu)椋?div id="btf1zhxxf73" class="equation" id="GUID-550B07DD-D569-49AB-8A7B-2FA4C90275E1">

D A C_M A R G I N_H I G H = \frac{1.18 V}{1.21 V \times 1.5} \times 1024 = 665.7 d

這兩個(gè)值四舍五入為 666d 和 11d，V_DAC,MAX 為 1.18V，V_DAC,MIN 為 19.5mV。