всё о микросхемах / Микросхемы для АЦП и мультимедиа

Рис. 3.Выходное напряжение шума в диапазоне 0,1...10 Гц

11ìêÂ/äåë.

1 ìêÂ1 ìÂ

Рис.4. Влияние конденсатора CN = 1 мкФ, подключаемого к выводу шумоподавления (NR) на уровень напряжения шума

200 ìêÂ/äåë.

CN=1ìêÔ

отсутствие CN

ВРЕМЯ ВKЛЮЧЕНИЯ

Время установления после включения определяется как вре мя, необходимое для того, чтобы выходное напряжение достигло своего конечного значения с номинальной точностью после подачи питания (“холодный” старт). Kак правило, при рассмотрении э того времени учитываются две компоненты: время установления электрических переходных процессов и время установлени я теплового равновесия на кристалле. На Ðèñ. 5 показаны характеристики включения AD586. Kак видно из осциллограммы, время установления до точности 0.01% составляет примерно 60 мкс. Отметим отсутствие каких-либо тепловых дрейфов на Ðèñ. 5b, на котором горизонтальная шкала сжата.

Время включения значительно изменяется когда используется внешний конденсатор для ослабления шумов. Kогда этот конденсатор подключен, он действует как дополнительная н агрузка

Рис. 5а. Характеристика включения

10 Â/äåë è 1 ìÂ/äåë

10V 1mV

VIN

VOUT

20µS

Наклон диагонали, проведенной из нижнего левого к верхнем у правому углу прямоугольника, определяет температурные характеристики ИС.

Kаждая ИС моделей AD586JQ, AD586KQ и AD586LQ (AD587J, K, L) тестируется при 0°С, +25°С и при +70°С. Kаждая ИС моделей AD586SQ и AD586TQ (AD587S, T, U) тестируется при –55°С, +25°С и при +125°С. Такой метод гарантирует, что изменения выходного напряжения, обусловленные изменениями температуры, не бу дут выходить за пределы прямоугольника, наклон диагонали кот орого равен указанному в спецификациях максимальному дрейфу. Положение прямоугольника по вертикали будет меняться от одной ИС к другой, так как начальная ошибка и форма кривой различ ны. Максимальные высоты прямоугольника для различных модификаций ИС и соответствующих температурных диапазо нов приведены в таблице Ðèñ. 10. Для измерения этих дрейфов необходима как высокая точность измерительной системы, т ак и ее высокая теммпературная стабильность. Измерение температурного дрейфа AD586 даст кривую, аналогичную изображенной на Рис.9, но конкретные значения выходного напряжения могут меняться в зависимости от методики изме рения и используемых приборов.

Рис.10. Максимальное изменение выходного напряжения.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ AD586 С АЦП И ЦАП

AD586 является идеальным источником опорного напряжения для целого ряда 8-, 12-, 14- и 16-разрядных АЦП и ЦАП. Далее приводятся некоторые примеры.

ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ОПОРНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

При помощи AD586 можно получить опорное напряжение –5.000 В, как показано на схеме Ðèñ. 11. Íà VIN подается напряжение питания не ниже +6 В (+3.5 В для AD587), выход AD586 заземляется, а ножка заземления AD586 подключается через резистор RS к линии питания –15 В. Выходное напряжение –5 В снимается теперь с вывода 4 земля (#4), а не с VOUT. Нагрузка и сопротивление резистора RS должны быть подобраны таким образом, чтобы суммарный ток через AD586 был в пределах 2.5 мА...10 мА. Температурные характеристики и долговременная стабильно сть ИС будут в основном такими же, как и в стандартной схеме с выхо дным напряжением +5 В.

Рис.11. Схема использования AD587 для получения отрицательного опорного напряжения –5 В

+3.5 Â ...+26 Â

22.5 ìÀ < 5  – IL < 10 ìÀ

РАБОТА AD586 С ПЕРЕМНОЖАЮЩИМ KМОП ЦАП

AD586 идеально подходит для применения с 10или 12разрядными перемножающими KМОП ЦАП. В стандартной схеме, см. Ðèñ. 12, AD587 объединен с 12-разрядным перемножающим ЦАП AD7545 и AD711 – быстрым комбинированным ОУ на биполярных и полевых транзисторах. Эта схема дает униполя рный выходной диапазон 0 В...–5 В. Схемы с биполярным выходным диапазоном и другую техническую информацию можно найти в соответствующих технических описаниях.

AD587 можно использовать также как прецизионный источник опорного напряжения для нескольких ЦАП. На Ðèñ. 13 приведена схема, в которой используется AD587, двойной ЦАП AD7628 и двойной ОУ AD712. Эта схема работает от одного источника питания и имеет выходной диапазон 0 В...–5 В. Так как оба ЦАП расположены на одном кристалле, имеют один источник опорн ого напряжения, и их оконечные ОУ также расположены на одном кристалле, то температурные коэффициенты выходного напряжения обоих каналов этой схемы будут одинаковыми.

Схема источника AD587 позволяет легко использовать его как источник тока. Изменяя сопротивление управляющего резис тора RC на схеме Ðèñ. 14 можно изменять ток нагрузки от тока покоя (около 2 мА) до примерно 10 мА. Диапазон изменения выходного напряжения такого стабилизированного источника тока со ставляет +5 В ... +21 В в зависимость от напряжения VIN.

Рис. 14.Прецизионный источник тока

ПРЕЦИЗИОННЫЙ ИСТОЧНИK ТОКА С УМОЩЕННЫМ ВЫХОДОМ

Если необходимы более высокие токи, то можно использовать AD587 с мощным p–n–p транзистором или с p–n–p – схемой Дарлингтона. Схема Рис.15 может подавать на нагрузку ток до 4 А. Емкость 0.1 мкФ необходима лишь в том случае, если нагрузка имеет значительную емкостную компоненту. Если же нагрузка чисто резитивная, то устранив эту емкость, можно добиться более сильной режекции по питанию в области высоких частот.

Рис.15а. Прецизионный источник тока с умощенным выходом

+VIN

220

2N6285

0.1

4IBIAS

A4103P05

Рис.15b. Прецизионный источник напряжения с большим током нагрузки

+VIN

220

2N6285

0.1

2

+VS

КОРПУСА

Микросхемы выпускаются в 8-выводных пластмассовых корпус ах типа DIP (N-8), 8-выводных малогабаритных пластмассовых корпусах для поверхностного монтажа типа SO (Q-8) и 8-выводных керамических корпусах типа DIP (Q-8)

Смотри ñòð. 326

ANALOG DEVICES

AD589

ПРЕЦИЗИОННЫЙ ИСТОЧНИК ОПОРНОГО НАПРЯЖЕНИЯ 1.2 В

ОСОБЕННОСТИ

ωШирокий диапазон рабочих токов: 50 мкА...5 мА

ωМалая потребляемая мощность: 60 мкВт при токе 50 мкА

ωМалый температурный коэффициент: 10 ppm/°C (макс.), 0°С...+70°С (AD589M)

25 ppm/°C (ìàêñ.), –55°Ñ...+125°Ñ (AD589U)

ωДвухвыводной “стабилитронный” режим работы

ωНизкий выходной импеданс: 0.6 Ом

ωНе требуется частотная коррекция

ωНизкая цена

ωВыпускаются модификации по военному стандарту MIL-STD-883

ОБЩЕЕ ОПИСАНИЕ

AD589 – это недорогой двухвыводной температурно–компенси- рованный источник опорного напряжения, основанный на эфф екте ширины запрещенной зоны, который дает фиксированное выходное напряжение 1.23 В для входных токов от 50 мкА до 5.0 мА.

Высокая стабильность AD589 главным образом является следствием согласованности номиналов и температурных коэффициентов внутренних компонентов. Прецизионные биполярные и тонкопленочные технологии, используемые фи рмой Analog Devices, позволяют добиться отличных характеристик при низкой стоимости.

В дополнение к этому, активная схема AD589 обеспечивает значение выходного импеданса в 10 раз меньше, чем у обычных стабилитронов с низким температурным коэффициентом. Эта особенность позволяет работать без внешних компонентов , которые иначе были бы необходимы для сохранения высокой точности в условиях меняющейся нагрузки.

Выпускается 7 модификаций AD589. Модификации AD589J, K, L и M предназначены для температур 0...+70°С, а модификации S, T и U для температур –55°С...+125°С. Все модификации выпускаются в круглом металлическом корпусе типа H–02A. AD589J выпускается также в 8–выводном корпусе типа SOIC.

2.Выходной импеданс 0.6 Ом и низкий температурный коэффициент (до 10 ppm/°C) обеспечивают стабильность выходного напряжения при различных внешних условиях.

3.AD589 может служить источником как положительного, так и отрицательного опорного напряжения, а также может работа ть в “плавающем” режиме.

4.AD589 может работать при общем токе до 50 мкА (общая потребляемая мощность 60 мкВт), что идеально подходит для систем с питанием от батареек.

5.AD589 является точной заменой других источников опорного напряжения 1.2В, имеющий лучшие температурные характеристики и меньшую чувствительность к емкостной нагрузке.

6.Выпускаются модификации AD589, соответствующие стандарту MIL–STD–883. Подробные спецификации – в описании AD589/883В или в справочнике по ИС для военного применения.

ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ЗНАЧЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ

Ток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 мА Обратный ток . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10 мА Рассеиваемая мощность 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .125 мВт Диапазон температур хранения . . . . . . . . . . . . . . . . . .–65°С...+175°С Диапазон температур кристалла . . . . . . . . . . . . . . . .–55°С...+150°С Температура вывода при пайке, 10 сек . . . . . . . . . . . . . . . . . .+300°С

Примечания:

1. Максимальная рассеиваемая мощность ограничена максима льным током через ИС. Максимальное значение при повышенных температу рах следует вычислять из предположения TJ ≤ 150°C, θJA = 400°C/Âò.

ИЗМЕНЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

Что касается определения и нормирования погрешности опо рного напряжения в некотором температурном диапазоне, то здесь встречается некоторая путаница. Исторически источники о порного напряжения характеризовались максимальным изменением напряжения при изменении температуры на 1°С; т.е. значением 10 ppm/°C. Однако, вследствие нелинейностей температурных характеристик, которые имели место в стандартных источни ках на основе стабилитронов (характеристики S–типа), большинств о производителей начали указывать в спецификациях источн иков максимальный интервал ошибки. При таком подходе выходное напряжение измеряется при трех или более различных

температурах, чтобы гарантировать, что оно попадает в зад анный интервал ошибок. На графике Ðèñ.1 приведен типовой температурный дрейф выходного напряжения AD589. Измерение в трех точках гарантирует интервал ошибок в номинальном