表1. 精密放大器的關(guān)鍵技術(shù)規(guī)格

　　AD5791具有設(shè)計(jì)時(shí)間更短、設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)更小、成本更低、電路板尺寸更小、可靠性更高和保證性能規(guī)格的特點(diǎn)。

　　圖3是一種電路示意圖，其中以AD5791 （U1）作為精密數(shù)控1 ppm電壓源，電壓范圍為±10 V，增量為20 μV；以AD8676 （U2）作為基準(zhǔn)緩沖；以AD8675 （U3）作為輸出緩沖。絕對(duì)精度取決于外置10 V基準(zhǔn)電壓源的選擇。

　　圖3.采用AD5791數(shù)模轉(zhuǎn)換器的1 ppm精度系統(tǒng)。

　　性能測(cè)量

　　該電路的重要指標(biāo)是積分非線(xiàn)性度、微分非線(xiàn)性度和0.1 Hz至10 Hz峰峰值噪聲。圖4顯示，典型INL處于±0.6 LSB之內(nèi)。

　　圖4. 積分非線(xiàn)性度坐標(biāo)圖。

　　圖5所示典型DNL為±0.5 LSB；在整個(gè)位躍遷范圍內(nèi)，輸出均可保證單調(diào)性。

　　圖5. 微分非線(xiàn)性度坐標(biāo)圖。

　　0.1 Hz至10 Hz帶寬內(nèi)的峰峰值噪聲約為700 nV，如圖6所示。

　　圖6. 低頻噪聲。

　　AD5791僅僅是個(gè)開(kāi)始：

　　1 ppm電路的復(fù)雜性

　　盡管AD5791一類(lèi)的精密次 1 ppm元件已上市，但構(gòu)建1 ppm系統(tǒng)并非易事，不能草率對(duì)待。必須全面考慮在這個(gè)精度級(jí)別出現(xiàn)的誤差源。1 ppm 精度電路中的主要誤差源為噪聲、溫度漂移、熱電電壓和物理應(yīng)力。應(yīng)遵循精密電路的構(gòu)建技術(shù)，以盡量降低此類(lèi)誤差在整個(gè)電路中的耦合和傳播效應(yīng)，避免產(chǎn)生外部干擾。下面將簡(jiǎn)要總結(jié)這些考慮因素。更多詳情請(qǐng)參閱參考文獻(xiàn)。

　　噪聲

　　工作于1 ppm分辨率和精度時(shí)，必須將噪聲降至最低水平。AD5791的噪聲頻譜密度為9 nV/√Hz，主要源于3.4 k? DAC電阻的約翰遜噪聲。為了盡量避免增加系統(tǒng)噪聲，必須將所有外設(shè)的噪聲貢獻(xiàn)降至最低。電阻值應(yīng)低于DAC電阻，以確保其約翰遜噪聲貢獻(xiàn)不會(huì)大幅提高方和根總體噪聲水平。AD8676基準(zhǔn)緩沖和AD8675輸出緩沖額定噪聲密度為2.8 nV/√Hz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于DAC的噪聲貢獻(xiàn)。

　　通過(guò)簡(jiǎn)單的R-C濾波器，即可相對(duì)簡(jiǎn)單地消除高頻噪聲，但0.1 Hz至10 Hz范圍內(nèi)的1/f噪聲卻很難在不影響直流精度的情況下濾除。降低1/f噪聲最有效的方法是避免其進(jìn)入電路之中。AD5791在0.1 Hz至10 Hz帶寬下產(chǎn)生約0.6 μV峰峰值噪聲，遠(yuǎn)低于1 LSB（輸出范圍為±10 V時(shí)，1 LSB = 19 μV）。在整個(gè)電路中，1/f最大噪聲的目標(biāo)值應(yīng)為0.1 LSB或2 μV左右，通過(guò)選擇合適的元件即可達(dá)到此目標(biāo)。電路中的放大器產(chǎn)生0.1 μV峰峰值1/f噪聲；信號(hào)鏈中的三個(gè)放大器在電路輸出端共產(chǎn)生約0.2 μV峰峰值噪聲。加上來(lái)自AD5791的0.6 μV峰峰值噪聲，預(yù)計(jì)總1/f噪聲約為0.8 μV峰峰值，該值與圖5所示測(cè)量值緊密相關(guān)。這為可能增加的其他電路（如放大器、電阻和基準(zhǔn)電壓源）等留出了充足的余量。