AD5767'de rahatsızlık oluşumu
Giriş
AD5767, 16 kanallı, 12 bit yoğun bir DAC® dijitalden analoğa dönüştürücüdür (DAC). 2,5 V harici referans voltaj kaynağı kullanır.Minimum 20 V voltajdan maksimum +14 V voltaj aralığına kadar birden fazla çıkış voltajı aralığı oluşturacak şekilde yapılandırılabilir. Kanal başına 20 mA'ya kadar çıkış akımı sağlar.
AD5767'nin tavsiye edilen uygulaması, optik iletişimde yaygın olarak kullanılan bir modülatör olan indiyum fosfit Mach Zehnder modülatörünü (InP MZM) önyargılı hale getirmektir.
Fiziksel stres veya yaşlanma etkileri nedeniyle, InP MZM'nin optimum DC önyargı noktası değişecektir. Optimal DC öngerilim noktasını bulmak ve modülatörü tamamen karesel tutmak için, öngerilim giriş voltajına bir bozulma sinyali uygulanabilir.
Bu amaçla, AD5767, 10 kHz ila 100 kHz düşük frekanslı düşük voltajlı bozulma sinyalinin DAC tarafından üretilen DC sinyalinin üzerine eklenmesine izin veren bir işlevi entegre eder, böylece malzeme (BOM) ve baskılı devre kartı (PCB) alanını azaltır ve sistemi basitleştirir. tasarım.
Bu uygulama notunun amacı, farklı pertürbasyon çalışma modlarını ve bu özelliği etkinleştirmenin veya devre dışı bırakmanın en iyi yolunu tartışmaktır.
Şekil 1, AD5767'nin blok şemasını göstermektedir.
Şekil 1. AD5767'nin işlevsel blok şeması
içindekiler
tarihi revize etmek
Mart 2017 - Revizyon 0: İlk Sürüm
AD5767'deki rahatsızlık ayrıntıları
Bozulma ve kontrol modları nasıl uygulanır
AD5767, çoklayıcı aracılığıyla her kanalın dahili çıkış tamponlarına dahili olarak bağlanan iki bağımsız giriş bozucu pini N0 ve N1'e sahiptir. Tüm DAC çıkış kanallarının giriş pertürbasyon pinleri devre dışı bırakılabilir veya herhangi bir DAC kanalı çıkışının giriş pertürbasyon pinleri etkinleştirilebilir ve her kanal maksimum 20 mA çıkış akımı sağlar. X9 komutunu ve xA komutunu kullanarak parazit giriş sinyalini seçebilir ve bunu DAC çıkış kanalına uygulayabilirsiniz.
Bir seferde her DAC çıkış kanalına yalnızca bir bozucu giriş sinyali uygulanabilir.
Bant genişliği 90 kHz (10 kHz ila 100 kHz) olan bir aktif bant geçiren filtre (BPF) kullanarak, N0 ve N1 giriş bozucu sinyal pimleri, Şekil 8'de gösterildiği gibi giriş akımını en aza indirmek için dahili olarak arabelleğe alınır.
Şekil 2'de gösterildiği gibi, izin verilen maksimum pertürbasyon sinyali genliği 250 mV p-p ve maksimum tepe voltajı AVCC'dir.
Şekil 2. Bozulma için maksimum voltaj
Giriş frekansı BPF'nin bant genişliği dahilinde olduğu sürece, AD5767 herhangi bir AC dalga biçimini bozulma giriş sinyali olarak kabul edebilir; aksi takdirde filtre ek bozulma ekleyecektir.
Her kanalın bozucu giriş sinyali ayrı ayrı ayarlanabilir ve faz kaydırılabilir ve ardından seçilen DAC çıkış kanalına uygulanabilir.
XC komutunu veya xD komutunu kullanarak, bozulma sinyalinin genliği% 25,% 50,% 75'e ayarlanabilir veya orijinal genliği değiştirmeden tutabilir. Her çıkış kanalı için ilgili zayıflatma faktörü seçilebilir.
Giriş parazit sinyalinin fazını 180 ° ters çevirmek için dahili ters parazit yazmacını yazmak için xB komutunu kullanın.
Harici bozucu sinyallerin kazanımı, fazı ve kullanılabilirliği, çalışma sırasında herhangi bir zamanda değiştirilebilir.
Şekil 3. AD5767 pertürbasyon mimarisi
Bozukluğu izleyin
AD5767, 16: 1 dahili çoklayıcıyı entegre eder. Herhangi bir zamanda dahili izleme çoklama kontrol yazmacına yazmak için x0 komutunu kullanın ve MUX_OUT pini aracılığıyla izlenecek DAC çıkış kanalı bu çoklayıcı aracılığıyla seçilebilir.
Çoklayıcıyı devre dışı bırakmak için, monitör çoklama kontrol yazmacındaki VOUT_SEL biti temizlenmelidir.
Dahili monitör çoklayıcıda dahili tampon yoktur; bu nedenle, MUX_OUT pinindeki herhangi bir harici akım izlenen DAC kanalını etkileyeceğinden, seçilen monitör kanalının yükleme etkisini en aza indirmek için harici bir tampon kullanılması önerilir.
DAC çıktı etkisi
Pertürbasyonu etkinleştirirken, bazı ikinci dereceden efektler çıktı kanalını etkileyebileceğinden bir dizi efekt dikkate alınmalıdır.
Rahatsızlık etkin veya devre dışı bırakılmış enerji geçişi
Seçilen kanaldaki parazit etkinleştirildiğinde veya devre dışı bırakıldığında, parazit anahtarı DAC çıkış tamponuna enerji enjekte eder, böylece seçilen DAC çıkış kanalında bir dizi hızlı geçiş görülebilir.
Şekil 4. Bozulma, ± 5 V'ta geçici enerji sağlar
Şekil 5. ± 5 V'ta rahatsızlık geçici enerjiyi devre dışı bırakır
Ek olarak, dahili dijital izler arasındaki bağlantı nedeniyle, Şekil 6'da gösterildiği gibi, seçilmemiş DAC çıkışında bazı hızlı geçişler de gözlemlenebilir.
Şekil 6. Bozulma, bitişik kanallarda paraziti etkinleştirir veya devre dışı bırakır
En iyi performans için, AD5767 çıkış aralığını yapılandırmadan önce bozulma girişini yapılandırmanız (çünkü çıkış AGND'ye sabitlenecektir) ve voltaj aralığını yapılandırdıktan sonra bozulma sinyalini uygulamanız önerilir.
DC ofset
Bozulma sinyalinin DAC çıkış kanalına eklenmesi, DAC'nin çıkış voltajını biraz artıracaktır. Bu fenomenin nedeni, parazit tamponunun akımı DAC çıkış tamponuna enjekte etmesidir.
Şekil 7, bozulma sinyalini etkinleştirmenin DAC'nin çıkış voltajı üzerindeki etkisini gösterir.
Şekil 7. VOUT, aksaklık ve DC ofset artışını etkinleştirir
Bozulma, güç verme sırasında etkinleştirilirse, bozulma arabelleği tarafından üretilen DC ofseti, ofset hatasının artışı olarak hesaplanabilir.
Genlik zayıflaması ve faz kayması
Bozulma giriş pinleri N0 ve N1, bozucu DC voltajını filtrelemek ve DAC çıkış tamponunun kararsız olmasını önlemek için aktif bir bant geçiren filtre entegre eder. Alt kesme frekansı 10 kHz ve üst kesme frekansı 100 kHz'dir.
Seçilen çıkış voltaj aralığı için, zayıflama ve faz kayması, giriş kesintisi transfer fonksiyonuna belirli bir bağımlılığa sahiptir. Şekil 8 ve Şekil 9, ± 5 V çıkış voltaj aralığının tipik performansını göstermektedir.
Şekil 8. Bozukluk girişi ile DAC çıkış zayıflaması ve frekans arasındaki ilişki (± 5 V aralığı ve 0 V ila -10 V aralığı)
Şekil 9. AD5767 bozulma girişi ile DAC çıkışı faz kayması ile frekans arasındaki ilişki
Crosstalk
Bir kanala bozucu bir ton uygulandığında, bitişik kanallarda parazit gözlemlenebilir. Bitişik kanallara iletilen parazitin genliği, bu kanallara uygulanan farklı bozucu ton sinyallerine bağlıdır.
Şekil 10. Bozulma paraziti
Toplam harmonik bozulma (THD)
Şekil 11, AD5767'deki çoklu dahili tamponlar üzerindeki giriş bozucu sinyalin toplam harmonik distorsiyonunu göstermektedir.
Şekil 11. 10 kHz giriş bozucu sinyalin THD performansı
En iyi performans için en iyi uygulamalar
Pertürbasyon işlevini kullanırken, AD5767 DAC'nin en iyi performansı oynamasını sağlamak için, pertürbasyon başlangıçta yapılandırılmalı ve ardından zemine kelepçe çıkışı ortadan kaldırılmalıdır.
AD5767'yi pertürbasyon fonksiyonunun önerilen çalışma sırası ile çalıştırmak, pertürbasyon fonksiyonu etkinleştirildiğinde veya devre dışı bırakıldığında DAC çıkışındaki geçici akımların genliğini en aza indirebilir.
Bozulma için önerilen konfigürasyon aşağıdaki gibidir:
1. AD5767 açıldığında, giriş parazit sinyalini yapılandırmak için x9 komutunu, xA komutunu, xB komutunu, xC komutunu ve xD komutunu kullanın.
2. AD5767'yi normal modda çalışacak şekilde yapılandırın ve ardından bozulma sinyalini giriş pinine uygulayın. AD5767'yi normal bir çalışma modu olarak yapılandırmak için, aralık kaydı AD5767 üzerindeki çıkış kıskacını ortadan kaldırmak için x4 komutu ile yapılandırılmalıdır.
3. Son bozucu yapılandırmayı tamamlayın ve bozulma sinyallerini girmek için N0 ve / veya N1'i kullanın.
Aralık kaydını yapılandırmadan önce DAC çıkışına bir bozucu sinyal uygulandığında, geçici akımlar DAC çıkışına enjekte edilecektir. Bozulma sinyalinin DC bileşeninin 1 V'un altında sınırlandırılması, geçici genliğin azaltılmasına yardımcı olur, ancak bu çalışma modunun tavsiye edilmediğine dikkat edilmelidir.
