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[参考译文] DAC61416:在变容二极管偏置电路中进行 DAC61416配置需要帮助

Guru**** 1952220 points
Other Parts Discussed in Thread: LM5088, LM25088, LMZM33604, DAC61416, LM25116, LM5116, TPSM63608
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1421265/dac61416-assistance-required-for-dac61416-configuration-in-varactor-diode-biasing-circuit

器件型号:DAC61416
Thread 中讨论的其他器件: LM25116LM5116、LM5088 、LM25088、LMZM33604、 TPSM63608

工具与软件:

尊敬的 TI 团队:

我们正在设计一个要求模拟电压范围为的电路 0至-12V 偏置 256个变容二极管 反向电压区域。 评估这些选项后、我们选择了 DAC61416 这一目的。 但是、我们想澄清一些技术细节:

  1. 电源要求

    • 实现的输出范围 0至-12V 请确认的相应值 VCC VSS VDD Vaa
  2. SPI 菊花链 DAC

    • 鉴于我们需要偏置256个变容二极管、我们计划使用 16个 DAC61416器件 . 在与微控制器连接时、您能否提供有关这些 DAC 菊花链 SPI 接口的最佳方法的指导?
  3. 附加电路

    • 在将 DAC 输出施加到变容二极管之前、您建议是否使用任何其他电路(例如缓冲器或放大器)来调节 DAC 输出?

附件为我们设计的简图、供您参考。

我们感谢您的支持、并期待您对这些问题的指导。

此致、
Meghla

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Meghla:
     
    请检查我在下面对每一个问题的回答。
     

    • 电源要求

      • 实现的输出范围  0至-12V 请确认的相应值  VCC  VSS  VDD  Vaa
        - VCC =+9V (min)或大于此值、VSS =-13.5V (max)或小于此值、VDD = VAA= 5V
        - (VCC - VSS)<= 43V
    • SPI 菊花链 DAC

      • 鉴于我们需要偏置256个变容二极管、我们计划使用  16个 DAC61416器件 . 在与微控制器连接时、您能否提供有关这些 DAC 菊花链 SPI 接口的最佳方法的指导?
          让我为你检查一下,并将回到你。
    • 附加电路

      • 在将 DAC 输出施加到变容二极管之前、您建议是否使用任何其他电路(例如缓冲器或放大器)来调节 DAC 输出?
         -否,此器件已有内部基准和输出缓冲器。
         -如果能提供变容二极管的负载电流和电压精度要求(如果有的话),我会更好地评论。

     
    谢谢!
    Sanjay

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。
    • 我们正在考虑以下两种电源配置选项:

      • 备选案文1. VCC = 12V VSS =-12V
      • 备选案文2. VCC = 12V VSS =- 13.5V

      更好的选择 备选案文1. 是否可以使用这些电压进行设计。 您能否确认这是否可行、并说明如何选择这些电压值? 此外、您能否提供必要的指导 电压余量 最小频率是多少?

      此外、的电压应该是多少 VIO 一个问题吗?

      最后、您能否分享一下与相关的任何计算方法 功耗方面发挥着重要作用 DAC61416是否可以在这些条件下使用?

      2.附加电路:

      我们知道 DAC61416具有内部基准和输出缓冲器、但我们想确认是否需要任何额外的电路(例如外部缓冲器或放大器)来调节 DAC 输出、然后再将其施加到变容二极管。

      作为参考、我们的应用要求如下:

      • 每个变容二极管的负载电流 :~50nA
      • 电压精度 :±0.01V

      感谢您的支持。 我们期待您就这些问题提供指导。

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Meghla:
     
    请检查我在下面对每一个问题的回答。
     

    • SPI 菊花链 DAC

      • 鉴于我们需要偏置256个变容二极管、我们计划使用  16个 DAC61416器件 . 在与微控制器连接时、您能否提供有关这些 DAC 菊花链 SPI 接口的最佳方法的指导?
         -您可以 使用菊花 链 方式连接任意数量(N)的设备。 请查看下面的示例图。
    • 电源要求

      • 备选案文1.  VCC = 12V   VSS =-12V
      • 备选案文2.  VCC = 12V   VSS =- 13.5V
         "去吧。  备选案文2.  因为您需要 VSS 的下动态余电压。  之前、我已经考虑了最坏的情况、并为您提供了1.5V 的下限和 VSS 电源。 请检查下面的图、以获取所需负载电流的下裕量/下裕量电压
           

      • 但您可以将电源电压降低 至低至 VSS =- 12.1V (0.1V 下限)、因为您的电流要求仅为50nA。
      • VIO 可为 1.7V 至5.5V 之间的任何值
      • 功耗(典型情况、仅50nA 时忽略负载电流)-  
        -对于电流源>> Pd =(VCC - VOUT)* I (VCC)=~Ω(12.0 -(-12.0))* 10 mA = 0.24W
        -对于电流 阱>> Pd =|(VSS - VOUT)|* I (VCC)=~μ A |(12.0 -(-13.5))|* 10 mA = 0.015W
      • 功率耗散(最坏情况、 仅忽略50nA 的负载电流)-  
        -对于电流源>> Pd =(VCC - VOUT)* I (VCC)=~Ω(12.0 -(-12.0))* 25 mA = 0.6W
        -对于电流 阱 >> Pd =|(VSS - VOUT)|* I (VCC)=~μ A |(12.0 -(-13.5))|* 25 mA = 0.0375W
    • 附加电路:

      • 每个变容二极管的负载电流 :~50nA
      • 电压精度 :±0.01 V

         - DAC 的总误差(典型 情况) =% TUE 误差 *电压 范围 /100  
                                         = 0.01% x 40V / 100 = 4mV  
         - DAC 的总误差 (最坏 情况) =% TUE 误差 *电压 范围 /100  
                                         = 0.1% x 40V / 100 = 40mV  
      • 这意味着、如果不是非常严格的要求、您可以进一步实现0.01V 误差目标。 否则、您 需要在 DAC 通道的输出端进行偏移校正。
         

     

    谢谢!
    Sanjay

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    尊敬的 Sanjay:  

    感谢您的答复。  

    1. SPI 菊花链:如果我们以最高时钟速度进行 SPI 通信,那么我们可以用菊花链方式连接多少台设备?  

    2.您能    为这种应用推荐高效的 TI DC-5V (1A 输出电流)和12V--13..5V (1A 输出电流)直流-直流转换器吗?

    谢谢、此致、

    Meghla

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    尊敬的 Meghla:  

      
    1. SPI 菊花链:如果我们以最高时钟速度进行 SPI 通信,那么我们可以用菊花链方式连接多少台设备?  
     -  您可以使用的最大时钟速度  
       1.7V < VIO < 2.7V 时的- 25MHz  
        2.7V < VIO < 5.5V 时的- 25MHz  
       * 请参考部分  7.6时序要求 DAC81416 数据表》。

    2.您能    为这种应用推荐高效的 TI DC-5V (1A 输出电流)和12V--13..5V (1A 输出电流)直流-直流转换器吗?
     - 我建议您使用 TI 的 直流/直流电源设计工具 webench。 您只需输入输入、就会 有多个 选项可供选择。  此外、您 还将获得设计、BOM/器件号和仿真选项。  
    webench 设计器工具链接- webench.ti.com/.../switching-regulator


    如果需要更多帮助、请告诉我。
     
    谢谢!
    Sanjay

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    尊敬的 Sanjay:

    我最近浏览了 WEBENCHRegisteredpower designer 德州仪器(TI)提供的、我发现这对于设计人员来说是一个非常有用的工具。 我有几个问题、希望您能帮我解决:

    1. 对于我们的应用、我们需要转换 A 12V 输入电压至5V 输出电压 解决方案 输出电流为1A . 什么 最小电压 Vmax 我应该将值输入到工具中、为该应用找到合适的直流/直流转换器?

    2. 类似地、对于配置转换 12V 输入 最终目的 -13.5V 输出 、什么应该是建议 最小电压 Vmax 输入的4个估算值?

    感谢您的帮助。

    ——

    此致、

    Meghla

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    尊敬的 Meghla:  

     

    输入电压最小值-最大值适用于-  

    A.目标应用具有可变电源的情况
    B.电源有噪声、误差或纹波(通常来自直流/直流模块)  

    在这种情况下、您可以考虑 Vin = 12V +/- 1V (提供最坏的情况数字)、因为您具有固定电源 Vin = 12V。

     

    谢谢!
    Sanjay

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    尊敬的 Sanjay:

    对于的原理图设计、我们有几个疑问 DAC61416

    1.  直流电压生成

      • 使用 Webench TI 电源设计器 、我们选择了 TPS563252DRLR 生成 12v 转5v dc .
      • 生成 12V 直流至-13.5V 直流 中、TI 电源设计器建议使用反相降压/升压转换器、如所示 LM25116 LM5116 LM5088 LM25088 . 不过、这些器件的数据表未明确提及对负电压或反相电压输出的支持。 而 LMZM33604 支持反相应用、其 16x10mm 尺寸 并不符合我们的要求。
      • 请确认是否有其他问题 更小尺寸的反相直流/直流降压稳压器 可以生成的输出电压 从12V 开始-13.5V
    2. DAC61416切换寄存器

      • 数据表中提到了这一点 切换0、1和2 可连接起来配置之间的切换 DAC 寄存器 A 和 B . 您能否说明在哪些场景或应用需要在这两个寄存器之间切换、以及我们何时需要使用此功能?

    此致、

    Meghla

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Meghla:  

     

     1. 您可以尝试适用于此应用的 TPSM63608  
       细节和指导 - 9.2.2设计2–具有负输出电压的反相降压-升压稳压器
       
      注意-我对电源相关产品的了解有限、我想请您 在 E2E 上向电源管理团队提交与电源设计相关的问题。  

     2.切换功能允许仅使用硬件或软件切换功能在两个值之间切换 DAC 输出、而无需通过 SPI 命令写入 DAC 数据。  您可以使用切换功能根据切换输入生成方波、开/关信号或任何其他波形。 请您 浏览切换模式部分  8.4.1切换模式 规格。
     

    谢谢!
    Sanjay

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    尊敬的 Sanjay:

    我们已经完成了的原理图 DAC61416 . 下面还有一些其他问题:

    1. RESET 和 CLR 功能之间有何区别?
      我们想澄清的不同角色 复位 CLR 传递函数。 具体而言、您能否提供有关每个功能如何影响 DAC 输出和寄存器的详细信息?

    2. 上电复位后配置值的保持
      上电复位后、DAC 是保留其先前配置的值还是需要重新配置? 此外、如果我们要更改输出值、那么它的函数是 复位 或者 CLR —我们是否应该使用重置输出值而不丢失其他配置?

    3. 针对偏置256个天线元件的同步模式运行
      我们的应用涉及使用 DAC 输出、通过独特的电压偏置256个天线元件。 您会推荐吗 小信号同步模式运行 或者另一种配置是否更适合实现一致、稳定的输出?

    4. 原理图审阅
      我们附上了 DAC61416原理图。 您能否请您复查并确认它是否与设计规格相符、或者如果需要进行任何更改、请告诉我们?

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Meghla:

    请检查我  对下面每个问题的回答:

    1. RESET 和 CLR 功能之间有何区别?
      我们想澄清的不同角色  复位   CLR  传递函数。 具体而言、您能否提供有关每个功能如何影响 DAC 输出和寄存器的详细信息?
       - 复位 : RESET [HW 或 SW]启动 POR 事件。 有关更多详细信息、请参阅数据表。
       -页 复位(POR)时欠 : DACx1416包含加电复位功能。 在建立电源后、将发出 POR 事件。 POR 使所有寄存器初始化为其默认值、只有在1ms 上电复位延迟之后、与该器件的通信才有效。 POR 事件之后、器件设置为省电模式、在此模式下、所有 DAC 通道和内部基准都断电、并且 DAC 输出引脚通过10-kΩ 内部电阻器接地。
       - CLR :此操作 将 DAC 代码设置为输出电压变为0V 的方式。 有关详细信息、请参阅数据表部分 8.3.1.2.3清除 DAC 操作

    2. 上电复位后配置值的保持
      上电复位后、DAC 是保留其先前配置的值还是需要重新配置? 此外、如果我们要更改输出值、那么它的函数是 复位  或者  CLR —我们是否应该使用重置输出值而不丢失其他配置?
       - POR 会将设备重置为默认状态。 如果只想清除 DAC 输出代码设置并保留其他设置、请使用 CLR 引脚。

    3. 针对偏置256个天线元件的同步模式运行
      我们的应用涉及使用 DAC 输出、通过独特的电压偏置256个天线元件。 您会推荐吗  小信号同步模式运行  或者另一种配置是否更适合实现一致、稳定的输出?
       - 使用 同步模式还是异步模式都无关紧要。 将 DAC 输出设置为电压后、它将保持该电压、除非您 更改 DAC 代码或执行其他操作。

    4. 原理图审阅
      我们附上了 DAC61416原理图。 您能否请您复查并确认它是否与设计规格相符、或者如果需要进行任何更改、请告诉我们?
       - 在工作条件下, DAC 输出的最小/最大阻抗[电感器+二极管]是多少? 如果电压非常低、请为每个通道添加串联偏置电阻。
       -对 VIO 电源引脚使用0.1uF 去耦。
       其余的事情都是好的。  

    谢谢!
    Sanjay

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Sanjay:

    感谢您的答复。  

    4.原理图审阅:在我们的应用中, DAC 的输出电压将从-0.5V 到-12V 不等。 我们将 DAC 输出直接连接到变容二极管。  

    ——

    此致、

    Meghla

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    尊敬的 Meghla:

    那么这应该是可以的。  我仍然建议添加偏置电阻器 、以实现 设计稳健性、并且您可以自行决定。

    谢谢!
    Sanjay  

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    尊敬的 Sanjay:

    感谢您的答复。

    关于、我们还有其他几个问题 菊花链配置 状态 DAC61416 . 根据我们对数据表的解读、我们认为更新顺序可能按如下方式工作:

    1. 轮询周期 24个时钟周期 通道0 的值 DAC C (链中的第一个 DAC)。
    2. 不同的引脚 24个时钟周期 时、配置将移至链中的下一个 DAC 以更新其 通道0 .
    3. 然后、这种模式将继续、并更新 通道0 的直流电阻 24 x N 个时钟周期 (其中、N 是链中的 DAC 编号)。
    4. 一个完整的 DAC 通道0 值更新、然后选择 下一通道寄存器地址 要重复该过程 通道1 寄存器说明。
    5. 随后、通道2至16将按照相同模式跨菊花链中的所有 DAC 进行更新。

    或者、我们想确认、在菊花链配置中、 DAC 1的所有通道 首先配置这些寄存器、然后通过 SDO 引脚 时、我们逐个配置后续 DAC 的所有通道。

    您能否确认以下哪些配置是正确的?

    感谢您的帮助

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    尊敬的 Meghal:
     
    这并不是完全正确、下面是菊花链的工作方式-  
     
    >> SDO 默认已启用、不应 禁用。
    >>对应于命令的帧的每个24位彼此独立、在单个菊花链操作中无需相同。
    >>第一个 CSZ 低电平
    >>如果您查看下图、会发现3个24位帧  
       -前24位进入设备 A、  
        接下来的24位传输到器件 B、  
       - fanal 24位转到设备 C,     
    >>并且 任何器件 A、B 或 C 都不会接受这些3x24位数据、直到 CSZ 变为高电平。   
    >> 在 CSZ 变为高电平之前、数据将存储在器件中、但不会被激活。 只有在 CSZ 高电平运行后才会发生。
     
     如前所述、在单个 菊花链帧中、每个24个数据集可以相同或独立(在本例中为3x24位数据)。 您如何配置每个器件。 即使 A、B 和 C 以链形式连接、您仍然可以 对每个器件执行独立的写入操作。
     
    谢谢!
    Sanjay




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    尊敬的 Sanjay:

    感谢您的详细解释。

    我们现在了解数据更新是如何发生的 通道1 在 DAC A、B 和 C 中实现。 以确认我们在更新时的理解程度 通道2 、是否通过选择中的下一个寄存器来继续执行该序列 DAC A、B 和 C 以此类推、每次通过每个 DAC 的全部16个通道进行一次一个?

    我们希望确认解释是否正确、每个通道都会按与第一个通道相同的模式在链中的所有 DAC 上按顺序更新。

    再次感谢您的指导!

    此致、

    Meghla

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    尊敬的 Meghla:

    我在您注册的电子邮件 ID 上丢弃了一封邮件。 请在此处检查并作出回应。

    谢谢!
    Sanjay

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