Eckdaten

Der Autor beschreibt in seinem Artikel eine programmierbare Spannungsquelle, bestehend aus Schaltkreisen von ADI und LT. Mit einer Auflösung von 1 ppm mit 1 ppm INL und einer Langzeitdrift von weniger als 1 ppm FSR ermöglicht diese Spannungsquelle eine sehr gute Bildqualität mit hohem Kontrast und hoher Auflösung, wie sie zum Beispiel Radiologen benötigen.

Um eine programmierbare Spannungsquelle aufzubauen, die eine Auflösung von 1 ppm mit 1 ppm INL liefert und eine Langzeitdrift von weniger als 1 ppm FSR bietet, kann der D/A-Wandler AD5791 zusammen mit der Referenz LTZ1000, den Operationsverstärkern ADA4077 und AD8675/AD8676 verwendet werden. Durch diese leistungsfähige Kombination erhalten zum Beispiel Radiologen eine sehr gute Bildqualität mit hohem Kontrast und hoher Auflösung. So können sie kleinste anatomische Strukturen erkennen. Für ein MRT (Magnet Resonanz Tomograf) bedeutet dies bessere Bilder von Organen und Weichteilen. Dies ist nur eine von vielen Applikationen dieser programmierbaren Spannungsquellen.

Weitere Applikationen, die eine Genauigkeit von 1 ppm benötigen sind die wissenschaftliche, die medizinische und die Weltraummesstechnik (medizinische bildgebende Systeme, Laserstrahlpositionierer und Vibrationssystem) sowie Test- und Messsysteme (ATE, Massenspektrometrie, Source Measure Units (SMU), Datenerfassung/-Analyse) und die Industrieautomation (Halbleiterherstellung, Prozessautomation, Stromversorgungssteuerung, Robotik).

In Test- und Messsystemen verbessern die 1-ppm-Auflösung und die hohe Genauigkeit die Gesamtgenauigkeit der Tester und die Granularität. Das Ergebnis ist eine feinere Kontrolle und Steuerung von externen Versorgungsquellen und Nano-Aktuatoren. In der Industrieautomation verbessert dies die Präzision, die erforderlich ist, um einen Aktuator im Nanobereich zu bewegen und zu positionieren.

Ungepufferter 20-bit-D/A-Wandler

Der AD5791 ist ein ungepufferter 20-bit-D/A-Wandler mit Spannungsausgang und einer relativen Genauigkeit von 1 ppm (1 LSB INL) sowie 1 LSB DNL (garantiert monoton). 0,05 ppm/°C beträgt die Temperaturdrift, das Rauschen 0,1 ppm p-p und die Langzeitstabilität ist besser 1 ppm. Der AD5791 enthält eine genaue R-2R-Architektur in einer angepassten Dünnschichtwiderstands-Technologie. Er arbeitet an einer bipolaren Versorgung bis 33 V zusammen mit einer positiven Referenz im Bereich von 5 V bis VDD -2,5 V und einer negativen Referenz im Bereich von VSS 2,5 bis 0 V. Vielseitig verwendbar ist das serielle 3-Draht-Interface des Wandlers, das mit Taktraten bis 35 MHz arbeitet und kompatibel ist mit den Standards SPI, QSPI, Microwire, sowie den DSP-Interfacestandards. Angeboten wird der D/A-Wandler in einem 20-poligen TSSOP-Gehäuse.

Die temperaturgesteuerte Referenz LTZ1000 liefert am Ausgang 7,2 V, ein Rauschen von nur 1,2 µVp-p, eine Langzeitstabilität von 2 μV/√kHr sowie eine Temperaturdrift von 0,05 ppm/°C. Sie enthält eine Buried-Zener-Referenz, einen Heizwiderstand zur Temperaturstabilisation und einen Temperaturfühlertransistor. Zur Einstellung des Betriebsstroms und zur Temperaturstabilisierung der Referenz werden externe Komponenten eingesetzt, was eine hohe Flexibilität, gute Langzeitstabilität sowie niedriges Rauschen ermöglicht.

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