利用AD5380多通道DAC實(shí)現(xiàn)輸出通道監(jiān)控

　　電路功能與優(yōu)勢(shì)

　　在多通道DAC系統(tǒng)中，能夠通過(guò)單點(diǎn)監(jiān)控所有的輸出，這對(duì)于排除故障和診斷分析非常有利。本文所述電路利用一個(gè)單通道SAR型ADC實(shí)現(xiàn)多通道DAC的輸出通道監(jiān)控。

　　圖1：典型通道監(jiān)控電路

　　電路描述

　　圖1所示電路利用40通道、14位DACAD5380的內(nèi)部多路復(fù)用器，使所有40個(gè)輸出通道均能分別路由至單一輸出（MON_OUT）引腳，然后通過(guò)一個(gè)外部ADC （AD7476）進(jìn)行監(jiān)控。與單獨(dú)監(jiān)控每個(gè)通道所需的電路相比，這種方法利用的電路少得多。

　　AD5380 是一款完整的40通道、14位DAC，采用單電源供電。所有40個(gè)通道均具有一個(gè)軌到軌片內(nèi)輸出放大器。AD5380內(nèi)置通道監(jiān)控功 能，該功能由一個(gè)通過(guò)串行接口尋址的多路復(fù)用器實(shí)現(xiàn)，任意通道輸出均可路由至監(jiān)控輸出（MON_OUT）引腳，以便利用一個(gè)外部ADC進(jìn)行監(jiān)控。任何通道 要路由至MON_OUT，首先必須在控制寄存器中使能該通道監(jiān)控功能。微控制器或處理器可以通過(guò)其串行輸出端口選擇要監(jiān)控的輸出通道，然后通過(guò)其串行輸入 端口讀取ADC轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)。

　　AD5380-3采用3 V電源供電，AD5380-5采用5 V電源供電。AD7476 ADC提供12位分辨率，采用2.35 V至5.25 V單電源供電，集成基準(zhǔn)電壓源，具有低功耗、小尺寸特點(diǎn)和串行接口，吞吐速率最高可達(dá)1 MSPS，并采用6引腳SOT-23封裝。轉(zhuǎn)換速率由SCLK決定，吞吐速率最高可達(dá)1 MSPS。

　　AD5380和AD7476必須具有足夠大的電源旁路電容10 μF，與每個(gè)電源引腳上的0.1 μF電容并聯(lián)，并且盡可能靠近封裝，最好是正對(duì)著這些器件（示意圖上未顯示此狀態(tài)）。10 μF電容為鉭珠型電容。

　　0.1 μF電容必須具有低有效串聯(lián)電阻（ESR）和低有效串聯(lián)電感（ESL），如高頻時(shí)提供低阻抗接地路徑的普通陶瓷型電容，以便處理內(nèi)部邏輯開(kāi)關(guān)所引起的瞬態(tài)電流。

　　電源走線(xiàn)應(yīng)盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線(xiàn)路上的突波效應(yīng)。時(shí)鐘等快速開(kāi)關(guān)信號(hào)必須利用地線(xiàn)路屏蔽起來(lái)，以免向電路板上的其它器件輻射噪 聲，并且絕不應(yīng)靠近模擬信號(hào)。SDATA線(xiàn)路與SCLK線(xiàn)路之間布設(shè)接地線(xiàn)路有助于降低二者之間的串?dāng)_（多層電路板上不需要，因?yàn)樗歇?dú)立的接地層；不 過(guò)，接地線(xiàn)路有助于分開(kāi)不同線(xiàn)路）。應(yīng)避免數(shù)字信號(hào)與模擬信號(hào)交疊。電路板相反兩側(cè)上的走線(xiàn)應(yīng)彼此垂直，這樣有助于減小電路板上的饋通效應(yīng)。推薦使用微帶 線(xiàn)技術(shù)，但這種技術(shù)對(duì)于雙面電路板未必始終可行。采用這種技術(shù)時(shí)，電路板的元件側(cè)專(zhuān)用于接地層，信號(hào)走線(xiàn)則布設(shè)在焊接側(cè)。電路板至少需要4層才能實(shí)現(xiàn)最佳 布局和性能：一個(gè)接地層、一個(gè)電源層和兩個(gè)信號(hào)層。

　　常見(jiàn)變化

　　在能接受較低分辨率轉(zhuǎn)換的監(jiān)控應(yīng)用中，可以使用AD7476的引腳兼容產(chǎn)品。AD7477提供10位分辨率，AD7478提供8位分辨率。