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DAC使控制器可編程

星星科技指導(dǎo)員 ? 來源:ADI ? 作者:ADI ? 2023-06-26 10:23 ? 次閱讀

通過添加8位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC)和雙通道運(yùn)算放大器,使任何電源控制器轉(zhuǎn)換器的輸出可編程。

可調(diào)電壓電源用于為微處理器供電,以節(jié)省功率,同時(shí)保持性能。長期用于 計(jì)算機(jī),這個(gè)想法現(xiàn)在在其他基于微處理器的產(chǎn)品中得到了更廣泛的應(yīng)用。

一些專用電源控制器IC接受數(shù)字代碼并產(chǎn)生相應(yīng)的輸出電壓。這是有效的,但通常超過特定應(yīng)用程序所需的。

或者,您可以通過添加 8 位串行數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 和雙通道運(yùn)算放大器,使任何電源控制器或轉(zhuǎn)換器的輸出可編程(圖 1)。

wKgZomSY-5iAUu19AADwlUg6bWM876.png

圖1.DAC和雙通道運(yùn)算放大器(IC3和IC2)為該多輸出電源(IC1)的Vcore輸出增加了可編程功能。

一些電壓調(diào)整方法在電阻分壓器反饋路徑中包括一個(gè)數(shù)字電位器,但這種方法允許電壓僅與反饋電壓(Vfb)一樣低。另一方面,該電路的輸出范圍(0V至2Vfb)非常適合大多數(shù)處理器內(nèi)核電壓。

多電壓電源IC1具有許多對手持設(shè)備有用的功能,但它不提供其Vcore輸出的DAC控制。引腳 22 (Vfb) 處的 Vcore 反饋電壓為 1.0V,基準(zhǔn)電壓 (Vref) 為 1.25V。為了在實(shí)現(xiàn)數(shù)字控制時(shí)幫助減少輸出電壓誤差,應(yīng)使用控制器 Vref,因?yàn)?Vfb 派生自 Vref。在這種情況下,Vref大于Vfb,因此包括電阻分壓器網(wǎng)絡(luò)R1 / R2以產(chǎn)生等于Vfb的電壓(Vref2)。對于 Vfb 和 Vref 相同的其他控制器,不需要該分頻器。

運(yùn)算放大器IC2A為2位DAC(IC8)創(chuàng)建一個(gè)3V基準(zhǔn):2Vref2 = 2Vfb = 2V。運(yùn)算放大器的低輸出阻抗使其與DAC非常兼容,DAC的SPI串行接口具有良好的INL、DNL和TUE規(guī)格。由于基準(zhǔn)電壓為2V,因此DAC的輸出電壓可以表示為Vo = 2V(XXX/256),其中XXX是加載到DAC中的16位二進(jìn)制代碼后半部分的十進(jìn)制等效值。(256 個(gè)增量提供大約 8mV/步的分辨率。代碼的前半部分必須是 02十六進(jìn)制,指示 DAC 加載 A 寄存器。

第二個(gè)運(yùn)算放大器使DAC輸出電壓反相至Vref2中心。也就是說,DAC的1.398V變?yōu)閬碜赃\(yùn)算放大器的0.602V。該電壓在R7中產(chǎn)生電流,因?yàn)镽7的另一端保持在反饋電壓Vfb。該電流也流向R8,R0定義了輸出電壓。使用上述示例,運(yùn)算放大器的602.1V產(chǎn)生(0.0V - 602.24V)/3.1kΩ = 4.1μA的電流,這意味著輸出(Vcore)為0.1V + 4.24μA (3.1kΩ) = 398.0V。如本例所示,Vcore輸出電壓(理想情況下)與DAC的輸出電壓相同。Vcore 可在 1V 至 992.3V 范圍內(nèi)編程,典型精度為 1%;或更好(表0)。使用±1.<>%;電阻器提高了精度。

數(shù)字轉(zhuǎn)換器代碼(十六進(jìn)制) 所需電壓(伏特) 測量電壓(伏特)
02 00 0.000 0.007
02 0D 0.102 0.109
02 20 0.250 0.255
02 33 0.398 0.405
02 40 0.500 0.514
02 4D 0.602 0.614
02 60 0.750 0.762
02 73 0.898 0.907
02 80 1.000 1.009
02 8D 1.102 1.109
02 A0 1.250 1.263
02 B3 1.398 1.380
02 C0 1.500 1.482
02 CD 1.602 1.582
02 E0 1.750 1.737
02 F3 1.898 1.886
02 FF 1.992 1.983

審核編輯:郭婷

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