本期是平台君和您分享的第288期内容
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今天平台君将介绍一款由ADI（ Analog Devices Inc）公司推出的8位CMOS电流输出数模转换器（DAC）—— AD5425👈。该器件采用2.5 V至5.5 V电源供电。适用于电池供电设备及多种电子系统。如便携设备、波形生成、仪器仪表、复合视频处理等。


AD5425管芯文字图1（图源：IPBrain平台）


AD5425管芯文字图2（图源：IPBrain平台）

AD5425的管芯尺寸为1.86 mm x 1.10 mm（不含划片槽），其管芯文字分别为 ADI(M)03 与 BUF583B。



Chip Characteristics

01. 芯片特点

AD5425采用双缓冲三线式串行接口，并且与SPI、QSPI、MICROWIRE及大多数DSP接口标准兼容。还提供一个LDAC引脚，允许在多DAC配置中同时进行更新。上电时，内部移位寄存器和锁存以零填充，DAC输出为0 V。

AD5425采用CMOS亚微米工艺制造，能够提供出色的四象限乘法特性，大信号乘法带宽达10 MHz。

AD5425大器配合使用时，集成的反馈电阻RFB可提供温度跟踪和满量程电压输出。


AD5425功能框图（图源：芯片规格书）


顶层概貌图（图源：IPBrain平台）


顶层电路图（图源：IPBrain平台）

AD5425为8位电流输出DAC，采用反转R–2R梯形配置。下图所示为DAC的示意图。


简化梯形配置（图源：芯片规格书）

反馈电阻R的典型值为10kΩ（最小值为8kΩ，最大值为12kΩ）。若IOUT1与IOUT2保持相同的电位，则无论数字输入码是多少，每个梯形脚上均有恒定电流流过。因此，VREF上的输入电阻始终具有恒定的额定值R。

DAC输出(IOUT)取决于数字码，产生不同的电阻值和电容值。选择外部放大器时，需考虑DAC在放大器反相输入节点上产生的阻抗变化。

用户可访问DAC的VREF、RFB和两个IOUT引脚，因此器件功能特别丰富，并可以配置为多种不同的工作模式。

例如，该器件提供单极性输出模式、双极性模式下的4象限乘法以及单电源工作模式。


DAC电路图（图源：IPBrain平台）


DAC（Poly层）（图源：IPBrain平台）


DAC（Metal1层）（图源：IPBrain平台）


Chip Detail Diagram

02. 器件细节图


MOS管（图源：IPBrain平台）


二极管（图源：IPBrain平台）


电阻（图源：IPBrain平台）


Typical Applications

03. 典型应用

1.单极性模式：
只需一个运算放大器，即可轻松配置AD5425来提供二象限乘法操作或单极性输出电压摆幅。


单极性模式框图（图源：芯片规格书）

此DAC设计为在正或负基准电压下工作。VDD电源引脚仅供内部数字逻辑用于驱动DAC开关的通断状态。当VIN为交流信号时，电路执行二象限乘法。

2.双极性模式：

双极性模式（四象限乘法）框图
（图源：芯片规格书）

在某些应用中，可能需要产生全四象限乘法功能或双极性输出摆幅。这可以通过另一个外部放大器和一些外部电阻来轻松实现，如上图所示。

在该电路中，第二放大器(A2)提供2倍增益。利用基准电压提供的偏置电压使外部放大器偏置，便可实现全四象限乘法操作。当VIN为交流信号时，电路执行四象限乘法。


Application Scenarios

04. 应用场景

  • 便携式电池供电应用
  • 波形发生器
  • 模拟处理
  • 仪器仪表应用
  • 可编程放大器和衰减器
  • 数字控制校准
  • 可编程滤波器和振荡器


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