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近來在研究數(shù)控電源,想搞低成本的。
于是就想到了r2r電阻網(wǎng)絡(luò)da轉(zhuǎn)換。
隨手抓來10k+20k的電阻一堆,測試發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)換線性很差,有些時(shí)候甚至無法保證單調(diào)性。
想想r2r網(wǎng)絡(luò)da轉(zhuǎn)換原理上應(yīng)該沒問題,畢竟很多da轉(zhuǎn)換芯片也是這個(gè)結(jié)構(gòu)。
于是考慮是電阻的問題。
芯片內(nèi)的電阻是光刻上去的,阻值不精確,但比值較穩(wěn)定。有的高位數(shù)的da還會(huì)用激光進(jìn)行修正。
因?yàn)槌杀締栴},不想去買千分之一的電阻。
但因?yàn)橄雽?shí)現(xiàn)毫伏精確設(shè)定,所以要求盡可能線性,起碼要保證單調(diào)。
于是想到用一個(gè)小阻值電阻去修正,電阻誤差是1%。所以就用一個(gè)1%阻值的電阻去修正。
理論上來講,修正后的阻值為萬分之一。但由于阻值不連續(xù),優(yōu)于千分之一應(yīng)該是很簡單的。
于是用的10k+20k的碳膜,挑選誤差在1%以下的,即10k1或20k2以內(nèi)的。
然后用小阻值電阻修正到10k2和20k4,修正后線性精度優(yōu)于千分之一。
實(shí)測5vda輸出跳動(dòng)不大于2mv。
因?yàn)槿f用表量程和線性關(guān)系,實(shí)際使用7k5+15k比較好,因?yàn)椴挥们袚Q量程,但手頭沒有。現(xiàn)在在8位r2r后面級(jí)聯(lián)一個(gè)8位pwm,連成一個(gè)16位da。
擴(kuò)展到15v量程,可以1mv步進(jìn),誤差在1mv內(nèi)。
建議10k和20k電阻簡單篩選后,先行焊接到電路板上后再配阻修正。
否則焊接后可能會(huì)變化較大,我買的1%的碳膜實(shí)際測量在3%左右,焊接后又會(huì)漂移1%。
另外建議測試幾個(gè)輸出關(guān)鍵點(diǎn)的步進(jìn),并進(jìn)行進(jìn)一步的修正。
例如127->128,僅修正此點(diǎn)就可以增加20mv的精度。
還有1->2,3->4,7->8,15->16,31->32,63->64。
按5v電壓換算,5/256=0.1963v
測量調(diào)整以上跳轉(zhuǎn)點(diǎn),電壓跳變?cè)?.19-0.20即可。
實(shí)測發(fā)現(xiàn)跳變點(diǎn)越高,越影響單調(diào)性,即電壓增長的方向。
跳變點(diǎn)越低,越影響線性,即每一次的增量。
也可以把r2r網(wǎng)絡(luò)位數(shù)拆解,先做好2位在做3位,把每一位的中點(diǎn)調(diào)整準(zhǔn)。
先找四個(gè)阻值精確相等的電阻兩并再串聯(lián)組成一個(gè)電橋分壓器的一個(gè)臂,以此來校正量程中點(diǎn)。
這樣可以用200mv檔測量壓差,提高分辨率。排除萬用表線性影響。
把每一位中點(diǎn)調(diào)到1/2上。例如一位轉(zhuǎn)換,設(shè)定輸出1,應(yīng)當(dāng)輸出2.5v。兩位轉(zhuǎn)換,設(shè)定輸出2,也應(yīng)當(dāng)輸出2.5v。
調(diào)整這個(gè)點(diǎn)的電阻使他盡可能接近,然后再一位一位的擴(kuò)充即可,這樣調(diào)出來的精度應(yīng)該更高。
我在通過萬用表測量配阻后發(fā)現(xiàn)63->63跳變大,約比正常多跳變12mv,然后用這個(gè)方法修正,效果比用萬用表修正要好。
因?yàn)榈臀坏淖柚嫡`差會(huì)慢慢的積累影響高位,同時(shí)由于焊接高溫,電阻會(huì)變化。
當(dāng)然后配上去的電阻焊接后也會(huì)變化,只不過阻值小影響小,但這個(gè)誤差會(huì)積累到高位顯現(xiàn)。
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