设计目标

设计说明

具有检测连接电路的可编程电压输出在负载上提供精确的电压，从而对寄生串联电阻进行补偿。放大器 A1 使用来自附加负载的高侧和低侧的反馈在 V_SENSE+ 和 V_SENSE- 之间精确调节电压。数模转换器（DAC）输出和分立式电阻器设置负载两端的电压。如果应用中存在额外的线路电阻，必须通过增大输出电压进行补偿，以便为负载提供正确电压，则可以使用该电路。使用此电路的常见终端设备包括模拟输出模块、存储器和半导体测试设备、光谱分析 和数据采集 (DAQ) 卡。

设计说明

1. 为应用选择具有低总体未调误差（TUE）且具有所需分辨率的 DAC。具有集成基准的 DAC（如 DAC80501 器件）可用于更大程度地减小组件和解决方案尺寸。
2. 选择具有轨到轨输出的高压放大器，以便提供足够的输出摆幅来驱动负载和线路电阻。将放大器设置为具有低失调电压和失调电压漂移，以便不会对输出误差产生显著影响。
3. 电阻器不匹配会直接导致输出端增益误差。使用具有 0.05% 或更佳容差和低热漂移的电阻器。
4. 为了正确补偿额外的线路电阻，R2:R4 的比率必须尽可能地与 R3:R1 的比率相匹配。
5. 基于所需的输出电压、额外的线路电阻和最大负载电流下的放大器输出摆幅来选择放大器电源电压。
6. 为了减小零标度下的误差，可以向放大器提供负电压。

设计步骤

1. 基于 DAC 电压和电阻器值的 V_OUT 的传递函数为：
   
2. 为 R3 选择了 50kΩ 的电阻。应选择相对较大的值，以减小反馈路径中的电流。然后计算 R1：
   
3. 选择分别等于 R3 和 R1 的 R4 和 R2。
4. 根据最小负载电阻和满标度 V_LOAD 计算最大负载电流。最大负载电流会影响放大器输出电压摆幅和电路可以补偿的额外线路电阻。
   
5. 计算驱动 25% 的额外负载电阻及保持 R_LOAD 上的电压调节所需的 V_CC 电压。V_O,rail 是 10mA 负载电流下相对于 V+ 的近似放大器输出摆幅。
   
6. 可以使用平方和根 (RSS) 分析基于 DAC TUE、放大器失调电压、电阻器容差和基准初始精度来近似表示输出误差。
   

器件

主要文件链接

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