DAC como referencia de voltaje de precisión

Estoy pensando en usar un DAC como referencia de voltaje de precisión. Quiero 0-30V y estaría feliz con una resolución de 12 bits, aunque si puedo obtener más, lo haría.

Mi pregunta realmente se resuelve en torno a qué DAC será el más adecuado para esto. Los DAC generalmente funcionan alrededor de 3.3V, por lo que planeo usar un amplificador operacional para aumentar esto en un factor de 10x.

Si uso un PWM DAC, el ruido/ondulación se amplificaría, por lo que queda fuera.

El uso de un potenciómetro digital sería ideal aunque (ya que no hay ruido) estos suelen costar más que un DAC y tienen una resolución más alta.

He visto algunos DAC de audio que tienen 24 bits, aunque no estoy seguro de si funcionarán con CC y qué tipo de ondulación podrían producir.

¿Qué DAC/tipo recomendaría?

Acabo de hacer una búsqueda rápida en Google, dependiendo de cómo planee conectarlo, podría usar un Serial-DAC. Aquí hay un 6v de 14/16 bits: analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/…
Algo más a considerar: su DAC no será más preciso que su referencia de voltaje. Elija un DAC que le permita conectar una referencia externa y luego elija una referencia de voltaje lo suficientemente precisa para su aplicación.
Otro pensamiento rápido: está utilizando un amplificador operacional para aumentar el voltaje y reducir la impedancia de salida, lo cual es bueno. Sin embargo, recuerde que las resistencias que usa para la red de retroalimentación opamp necesitan precisión y deben ser estables a la temperatura. Un error de novato para los diseñadores de amplificadores de potencia de RF (o eso me advirtieron) es descuidar esta variación al diseñar circuitos de polarización, produciendo un circuito que podría funcionar bien a temperatura ambiente y luego entrar en fuga térmica en un día caluroso porque la polarización de la puerta punto cambiado.

Respuestas (1)

Recientemente miré el AD5696 (DAC de salida cuádruple de 16 bits 0-> 2.5V) y la hoja de datos le dice esto: -

  • INL y DNL suman +/- 4 LSB (+/-0,15 mV de error en escala completa de 2,5 V)
  • La compensación cero es +/- 1,5 mV (2,5 voltios FSR)
  • El error de ganancia es +/- 0,1 % de FSR (1,25 mV en escala media de 1,25 V)

El error total de "escala media" cuando se extiende a escala completa de 10 V es 0,60 mV + 6 mV + 5 mV = 11,6 mV, pero esto supone un amplificador perfecto que sigue al DAC con resistencias perfectas. Las resistencias del 0,1 % podrían darle un error de ganancia adicional del 0,2 %, pero MAXIM produce divisores de potencial precisos y estables a la temperatura que son proporcionalmente del 0,025 %, por lo que los consideraría.

Además, como se ha dicho en los comentarios, la referencia de voltaje es primordial. Puede obtener una referencia de voltaje con una precisión inicial del 0,02%, pero, por supuesto, esto agrega un error. ¿Puedes vivir con este error sin ajustar?

La temperatura y la deriva a largo plazo explican errores significativos. Si tiene una situación en la que el DAC está sujeto a varios grados de cambio de temperatura, entonces debe mirar las ppm/grados C, la ganancia podría cambiar: el dispositivo anterior es de +/- 1 ppm/grados C, por lo que es bastante bueno PERO aún debe considerar el error.

Lo mismo ocurre con la referencia de voltaje: estoy considerando usar el LTC6655, tiene una precisión inicial de 0,025 % (que ajustaré) y una estabilidad de temperatura de 2 ppm/grados centígrados (máx.).

Una nota final si usa un DAC de suministro único, verifique cuál es el error de valor cero; esto le indica qué tan cerca de 0C funcionará el DAC; es posible que encuentre que los 5 mV inferiores del rango (o los 5 mV superiores del rango) son bandas muertas y inutilizable.

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