本應(yīng)用筆記研究了如何將單極數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 轉(zhuǎn)換為用于雙極應(yīng)用。提供的計(jì)算結(jié)果顯示了通過(guò)添加精密電壓基準(zhǔn)和精密運(yùn)算放大器實(shí)現(xiàn)理想單極 DAC 的轉(zhuǎn)換。通過(guò)討論如何選擇所需的電阻器、電壓基準(zhǔn)和運(yùn)算放大器以及要考慮的參數(shù)來(lái)說(shuō)明實(shí)際轉(zhuǎn)換。
    簡(jiǎn)介
    本應(yīng)用筆記探討了如何從通用單電源單極數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 生成高電壓、高電流、高性能雙極輸出。在模擬 IC 行業(yè)趨勢(shì)轉(zhuǎn)向單電源數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 的情況下，本文闡述了外部運(yùn)算放大器如何將單極性 DAC 轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^(guò)添加電壓基準(zhǔn)來(lái)提供雙極性操作以及所需的電阻器。
    走非傳統(tǒng)路線
    “上樓梯”一詞來(lái)自同名電影、戲劇和書籍。這是一部以紐約市一所學(xué)校為背景的喜劇。標(biāo)題讓人想起一條懲罰學(xué)生爬上預(yù)留下來(lái)的樓梯的規(guī)則。對(duì)于年輕人來(lái)說(shuō)，跑上樓梯或下降的自動(dòng)扶梯總是一個(gè)巨大的誘惑。有人可能會(huì)說(shuō)孩子“跳出了框框思考”或違反了規(guī)則，也許他就是這樣。顯然，他正在挑戰(zhàn)預(yù)期或強(qiáng)制的流程、普遍的思維。他還展示了如何通過(guò)一些大膽的嘗試，通過(guò)非常規(guī)的途徑實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這對(duì)我們工程師來(lái)說(shuō)是一個(gè)教訓(xùn)。
    有時(shí)，當(dāng)我們?cè)O(shè)計(jì)模擬電路時(shí)，設(shè)計(jì)“元素”只是不想組合在一起。解決方案似乎異常難以捉摸。一個(gè)示例情況是當(dāng)我們需要單極性 DAC 的雙極性輸出時(shí)。當(dāng)今行業(yè)的趨勢(shì)是向更小、更低功耗和更高性能的設(shè)備發(fā)展，這在解決解決方案問(wèn)題時(shí)非常有用。然而，這種低電壓、單極 DAC 無(wú)法直接在高性能、高電壓、高電流或雙極應(yīng)用中運(yùn)行。任何附加電路都不得降低 DAC 的性能。在這種情況下，是時(shí)候走上自動(dòng)扶梯，嘗試不同的東西了。我們向您展示如何通過(guò)添加高壓運(yùn)算放大器從單極 DAC 產(chǎn)生雙極輸出。
    修改“理想”單極性 DAC
    一個(gè)簡(jiǎn)單的雙極性輸出電路如下所示。它包含一個(gè)單極 DAC、一個(gè)精密電壓基準(zhǔn)和一個(gè)精密運(yùn)算放大器。
        典型的雙極輸出工作電路。
    該電路的輸出功能可以通過(guò)對(duì)理想運(yùn)算放大器做出兩個(gè)常見(jiàn)假設(shè)來(lái)得出：
    輸入運(yùn)放電流為0。    在穩(wěn)定條件下，V+ 輸入等于 V- 輸入。