噪聲漂移測(cè)量

　　要實(shí)現(xiàn)高精度，電路輸出端的峰峰值噪聲必須維持在1 LSB 以下，對(duì)于16位分辨率和+10 V單極性電壓范圍為152 μV，而對(duì)于20 V峰峰值電壓范圍則為305 μV。

　　實(shí)際應(yīng)用中不會(huì)在0.1 Hz處有高通截止頻率來(lái)衰減1/f噪聲，但會(huì)在其通帶中包含低至直流的頻率；因此，測(cè)得的峰峰值噪聲對(duì)于+10 V單極性電壓范圍如圖4所示，而對(duì)于±10 V 雙極性電壓范圍則如圖5所示。兩種情況下，電路輸出端的噪聲是在100秒內(nèi)測(cè)得的，測(cè)量充分涵蓋低至0.01 Hz的頻率。

　　圖4顯示10 V輸出范圍內(nèi)的信號(hào)鏈噪聲性能（1 LSB = 152 μV）。將AD5760的VREFN輸入接地即可得到10 V范圍。

　　圖4. 使用ADR4550基準(zhǔn)電壓源和10 V峰峰值單極性輸出電壓范圍，100秒內(nèi)測(cè)得的DAC輸出電壓噪聲：滿量程（藍(lán)色）、中間電平（綠色）和零電平（紅色）

　　圖4中10 V范圍的峰峰值輸出噪聲總結(jié)如下：

　　零電平 = 0.96 μV p-p = 0.006 LSB p-p

　　中間電平 = 7.46 μV p-p = 0.05 LSB p-p

　　滿量程 = 12.88 μV p-p = 0.08 LSB p-p

　　零電平輸出電壓的噪聲最低，此時(shí)噪聲僅來(lái)自DAC內(nèi)核，這僅僅是由于VREFN輸入接地。選擇零電平碼時(shí)，DAC會(huì)衰減各基準(zhǔn)電壓路徑的噪聲貢獻(xiàn)。

　　頻率較低時(shí)，溫度漂移和熱電偶效應(yīng)會(huì)變成誤差源。通過(guò)選擇熱系數(shù)較小的器件可以將上述效應(yīng)降至最小。在此電路中，低頻1/f噪聲的主要來(lái)源是基準(zhǔn)電壓源。另外，基準(zhǔn)電壓源的溫度系數(shù)值也是電路中最大的，為2 ppm/°C。

　　圖5顯示20 V輸出范圍內(nèi)的信號(hào)鏈噪聲性能（1 LSB = 305 μV）。

　　圖5. 使用ADR4550基準(zhǔn)電壓源和20 V峰峰值雙極性輸出電壓范圍，
100秒內(nèi)測(cè)得的DAC輸出電壓噪聲：滿量程（藍(lán)色）、中間電平（綠色）和零電平（紅色）

　　圖5中20 V范圍的峰峰值噪聲總結(jié)如下：

　　零電平 = 18 μV p-p = 0.06 LSB p-p

　　中間電平 = 2.47 μV p-p = 0.008 LSB p-p

　　滿量程 = 9.22 μV p-p = 0.03 LSB p-p

　　中間電平時(shí)具有最低的噪聲，因?yàn)镈AC內(nèi)核在該電平位置具有針對(duì)基準(zhǔn)電壓源的最大衰減。

　　零電平時(shí)的噪聲大于滿量程時(shí)的噪聲，因?yàn)樨?fù)基準(zhǔn)電壓通過(guò)額外的緩沖器級(jí)。

　　欲查看完整原理圖和印刷電路板的布局，請(qǐng)參見(jiàn)CN-0318 設(shè)計(jì)支持包：www.analog.com/CN0318-DesignSupport.