如何快速調(diào)整DAC輸出電壓范圍

DAC的全稱為Digital to Analog Converter，即數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器。它是一種將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號的電路，例如將數(shù)字音頻信號轉(zhuǎn)換為聲音輸出，或者將數(shù)字圖像信號轉(zhuǎn)換為可顯示的圖像。DAC也可用于控制電機、電阻、電容等元件的輸出量，實現(xiàn)精密調(diào)節(jié)和控制。在工業(yè)現(xiàn)場，例如PLC或者模擬IO口應用中，DAC能夠在不同通道上設置不同輸出范圍，對控制非常有利，這樣用戶就能夠利用完整的16位數(shù)字碼范圍（0至65,535），而不用考慮DAC的輸出范圍。本文以ADI AD5362為例，介紹快速調(diào)整不同通道輸出電壓范圍的方法。
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ADI AD536介紹

下圖（圖1）為AD5362內(nèi)部框圖，它是一款集成8通道16位的DAC，它提供的緩沖電壓輸出范圍為基準電壓源的4倍，各DAC的增益和失調(diào)可以獨立進行調(diào)整，以消除誤差。該器件分成兩組，每組4個DAC，具有更高的靈活性，且每組的輸出范圍可單獨通過一個偏移DAC調(diào)節(jié)。

?圖1 AD5362內(nèi)部框圖

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利用基準電壓選擇輸出范圍

根據(jù)AD5362的描述，我們了解到器件內(nèi)部DAC0-DAC3使用一個基準源VREF0，DAC4-DAC7使用另外一個基準源VREF1，所以可以利用不同的基準電壓值來實現(xiàn)不同的DAC輸出范圍，如下圖（圖2）所示：

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圖2 分別使用獨立的基準源產(chǎn)生不同的DAC輸出范圍

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使用OFFSET寄存器改變輸出范圍

選擇確定的基準電壓源之后就可以選擇DAC的電壓輸出范圍，比如選擇5V 基準源的時候，DAC的默認輸出電壓范圍是±10V；選擇2.5V基準源的時候，DAC的默認輸出電壓范圍是±5V。可以看出DAC的默認輸出擺幅是以0V為中心的，但是在某些情況下，如果我們想改變DAC輸出電壓偏移點該怎么做呢？

?AD5362內(nèi)部有兩個OFFSET寄存器：OFS0和OFS1。OFS0控制DAC 0至DAC 3的偏移，OFS1控制DAC 4至DAC 7的偏移。AD5362內(nèi)部偏移DAC是14位的且默認值為0X2000，也就是8,192，跨度為基準電壓值的四倍。用戶理論上最多可以將輸出范圍上移或下移10V，不過輸出只能在電源和裕量要求的限制范圍內(nèi)調(diào)整。

在使用2.5V電壓基準的時候，±5V標稱輸出可以發(fā)生偏移，產(chǎn)生?10V至 0V或0V至+10V輸出。但是使用5V基準電壓時，產(chǎn)生±10V標稱輸出，卻無法利用偏移DAC寄存器產(chǎn)生0V至+20V輸出，因為這超出了電源和裕量限制。DAC輸出電壓由以下公式?jīng)Q定，值得注意的是OFFSET寄存器是14位的，AD5362本身是16位的，所以需要將OFFSET_CODE乘以4。VSIGGND為相關SIGGND引腳上的電壓，通常為0V。

在實際使用中，我們通常根據(jù)需要獲得的Vout電壓反推出0FFSET_CODE，如下圖（圖3）所示，在給定5V基準電壓源的時候，正常輸出電壓范圍是±10V，而我們想要獲得-8V-12V電壓，65535對應12V電壓輸出，因此反推出OFFSET_CODE是6553（0X1999）。

圖3 利用偏移寄存器調(diào)整DAC輸出范圍

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使用增益寄存器M和失調(diào)電壓寄存器C調(diào)整輸出電壓范圍

從上圖（圖1）內(nèi)部框圖中我們可以看出AD5362的每一個通道都有增益寄存器以及失調(diào)電壓寄存器，正常來講AD5362的輸出和輸入呈現(xiàn)線性關系：Y=MX+C。其中Y為輸出，X為輸入，M為增益寄存器值，也就是斜率，默認為1（65535），C為失調(diào)電壓寄存器，默認為0（32768）。M和C寄存器均是16位的，所以1LSB對應的電壓位：4*VREF/65535。

下面我們通過一個例子來說明M和C寄存器的作用：假如現(xiàn)在我們準備使用AD5362產(chǎn)生±8V，正常來講使用4.096V的基準電壓源是最合適的（產(chǎn)生±8.192），但是仍然有0.384V的電壓是我們使用不到的。為了最大程度上使用DAC的輸出動態(tài)范圍，我們可以改變C寄存器，增加0.192V失調(diào)電壓，將-8.192V電壓變成-8V，即：0.192V/1LSB=768LSB。

負電壓移動時，理論上正電壓8.192V電壓也將增加0.192V失調(diào)電壓，但這樣得到的結(jié)果并不是我們想要的，所以需要調(diào)整斜率M，將16.384V變成16V，即：65535*（16/16.384)=63999。此時我們只要將M寄存器的值調(diào)整為63999即可，對于0至65,535范圍內(nèi)的DAC碼，輸出電壓在±8V之間。
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總結(jié)

本文以ADI AD5362為例，介紹了調(diào)節(jié)DAC輸出電壓范圍的幾種方式，這些方式同樣適用于AD5362的系列姊妹產(chǎn)品AD5360、AD5361和AD5363。在給定的基準電壓源下靈活的使用OFFSET寄存器、M、C寄存器或者三者配合使用可以非常完美的輸出您想要的電壓范圍。欲了解關于更多ADI產(chǎn)品和方案信息，請與駿龍科技當?shù)氐霓k事處聯(lián)系，或發(fā)送郵件至inquiry.cytech@macnica.com，駿龍科技公司愿意為您提供更詳細的技術解答。
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參考資料：
AD5362 數(shù)據(jù)手冊和產(chǎn)品信息
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本教程討論以數(shù)字方式調(diào)節(jié)DC-DC轉(zhuǎn)換器輸出電壓的方法。數(shù)字調(diào)整方法包括數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）、微調(diào)電位器（數(shù)字電位器）和微處理器的PWM輸出。對每種方法進行評估，并介紹幾種DAC和數(shù)字電位計。

2023-06-09 16:35:39

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為絕對精度電壓輸出DAC設計選擇合適的串聯(lián)基準電壓源

2023-06-10 11:29:25

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工程師指南：如何動態(tài)調(diào)整合適的輸出電壓

電源通常設置為固定輸出電壓，以為電氣負載供電。然而，有些應用需要可變的供電電壓。例如，在某些情況下，如果根據(jù)相應的工作狀態(tài)調(diào)整內(nèi)核電壓，微控制器可以更有效地運行。本文將展示如何使用為此目的而開發(fā)的專用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)來即時調(diào)整電源的輸出電壓。

2023-06-15 14:30:25

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如何實現(xiàn)電源輸出電壓的動態(tài)調(diào)整？

如何實現(xiàn)電源輸出電壓的動態(tài)調(diào)整？電源輸出電壓的動態(tài)調(diào)整指的是在電源輸出固定電壓的基礎上，能夠根據(jù)輸入信號或者其他控制信號實現(xiàn)電壓的調(diào)節(jié)，這種方式被廣泛應用于電子設備中。在本篇文章中，我們將詳細介紹

2023-10-24 11:13:48

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電壓調(diào)整率是什么？電壓調(diào)整率測試方法

電壓調(diào)整率是什么？電壓調(diào)整率測試方法電壓調(diào)整率是指電源在負載突變時，輸出電壓由不穩(wěn)定狀態(tài)恢復到穩(wěn)定狀態(tài)所需的時間。電源的電壓調(diào)整率是評估其響應速度和穩(wěn)定性的重要指標，對于保證電源的正常工作和負載

2023-11-10 15:26:20

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如何改善高壓非隔離架構(gòu)的輸出電壓調(diào)整率？

如何改善高壓非隔離架構(gòu)的輸出電壓調(diào)整率？高壓非隔離架構(gòu)是一種廣泛應用于電子產(chǎn)品中的電源拓撲結(jié)構(gòu)。然而，其輸出電壓調(diào)整率可能存在一些問題，這可能導致電源的性能不穩(wěn)定或不可靠。為了改善這種情況，可以

2023-11-24 14:20:30

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如何改善原邊反饋反激架構(gòu)的輸出電壓調(diào)整率？

如何改善原邊反饋反激架構(gòu)的輸出電壓調(diào)整率？原邊反饋反激架構(gòu)是一種常用于開關電源的控制方式，它具有高效率、精準的輸出電壓調(diào)節(jié)等優(yōu)點。然而，由于其固有的響應時間限制，導致輸出電壓調(diào)整率比較低。本文將

2023-11-24 14:20:33

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16通道1 位電壓輸出AD5767數(shù)據(jù)手冊

AD5767 是一款 16 通道、12 位電壓輸出 denseDAC?數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。該 DAC 采用外部 2.5 V 基準電壓產(chǎn)生輸出電壓。根據(jù)選擇的電壓范圍，輸出范圍的中點可以調(diào)整，最小輸出電壓可以低至?20 V，最大輸出電壓可以高達+14 V。

2023-11-27 17:12:19

輸入電壓線性調(diào)整率、輸入電壓線性變化時對輸出電壓的相對影響？

輸入電壓線性調(diào)整率、輸入電壓線性變化時對輸出電壓的相對影響？輸入電壓線性調(diào)整率是指當輸入電壓改變一定百分比時，輸出電壓的變化率。它是評估電壓調(diào)節(jié)器性能的一個重要指標。輸入電壓線性變化時對輸出電壓

2023-11-28 17:29:59

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動態(tài)調(diào)整合適的輸出電壓

的專用數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)來即時調(diào)整電源的輸出電壓。電壓轉(zhuǎn)換器的輸出電壓通常通過電阻分壓器設置。這對于固定電壓非常有效。但是，如果要改變輸出電壓，則必須調(diào)整分壓器的電

2024-04-03 08:22:43

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DAC8832單通道電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)數(shù)據(jù)表

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2024-06-20 15:52:45

DAC7552 12位、電壓輸出DAC數(shù)據(jù)表

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2024-06-20 15:44:37

動態(tài)調(diào)整電源芯片輸出電壓

這個是前陣子紅外觸摸框上的部分電路圖，主要功能是通過調(diào)整LDO輸出電壓間接控制發(fā)射燈的輸出功率。

2024-07-17 11:44:03

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DAC11001B高電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 10:42:01

DAC7551單通道、電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 11:36:45

DAC7571低功耗、單通道、12位緩沖電壓輸出DAC數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 10:05:02

DAC5571低功耗、單通道、8位緩沖電壓輸出DAC數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 09:38:29

DAC7554四通道電壓輸出DAC數(shù)據(jù)表

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2024-07-19 09:19:54

DAC8311和DAC8411電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-24 09:47:32

DAC7734四路電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-24 09:33:26

DAC7617電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)數(shù)據(jù)表

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2024-07-26 10:39:40

DAC8571小型低功耗、16位電壓輸出DAC數(shù)據(jù)表

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2024-07-26 09:13:36

影響LLC輸出電壓范圍的因素

LLC（LCC，即Low-Loss-Coupling）是一種低損耗耦合的開關電源技術，廣泛應用于各種電子設備中。LLC輸出電壓范圍的確定對于電源系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性至關重要。一、LLC輸出電壓范圍

2024-08-08 09:42:37

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llc輸出電壓范圍最多相差幾倍

輸出電壓范圍的變化進行一定的估算和討論。首先，LLC諧振變換器具有較寬的電壓調(diào)節(jié)范圍，這是其優(yōu)越性能之一。在某些設計中，LLC諧振變換器可以通過改變工作頻率或調(diào)整電路參數(shù)來實現(xiàn)輸出電壓的調(diào)節(jié)。這種調(diào)節(jié)范圍可能因具體設計而

2024-09-06 15:48:25

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