MCP4921 IC DAC 12-bit với giao thức giao tiếp dữ liệu SPI

30/07/23

Chuyên mục: Điện Dân Dụng

MCP4921 là IC chuyển đổi tín hiệu digital sang analog (DAC) 2,7 - 5,5V, công suất thấp, DNL thấp với đầu ra đệm 2X tùy chỉnh và giao thức SPI.

MCP4921 là bộ DAC có độ chính xác cao và hiệu suất nhiễu thấp cho các ứng dụng công nghiệp cần hiệu chuẩn hoặc bù tín hiệu (chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm).

Cấu hình sơ đồ chân IC MCP4921

Số chân	Tên chân	Mô tả
1	VDD	Đầu vào cấp nguồn điện dương (2,7V đến 5,5V)
2	CS	Đầu vào chọn chip
3	SCK	Đầu vào xung clock nối tiếp
4	SDI	Đầu vào dữ liệu nối tiếp
5	LDAC	Đầu vào đồng bộ được sử dụng để chuyển cài đặt bộ DAC từ bộ chốt dữ liệu nối tiếp đến chốt dữ liệu đầu ra.
6	VREFA	Đầu vào điện áp DACB (AVSS sang VDD)
7	AVSS	Chân mass analog
8	VOUTA	Đầu ra DAC

Các tính năng và thông số kỹ thuật

Độ phân giải 12 bit
± 0,2 LSB DNL (điển hình)
± 2 LSB INL (điển hình)
Kênh đơn hoặc kênh kép
Đầu ra Rail-to-Rail
Giao thức SPI ™ với hỗ trợ xung nhịp 20 MHz
Kết nối đồng thời Dual DACs w / LDAC
Thời gian ổn định tín hiệu nhanh 4,5 µs
Unity có thể tùy chỉnh hoặc đầu ra tăng gấp đôi
Chế độ Multiplier 450 kHz
Đầu vào VREF bên ngoài
Hoạt động với nguồn cấp đơn 2,7V đến 5,5V
Phạm vi nhiệt độ cho phép: -40 ° C đến + 125 ° C

IC DAC tương tự MCP4921

PT8211 , DAC7715 , DAC0832 , MCP4725 , AD5421, AD5420, AD5410, AD5422, AD5412

Ứng dụng DAC MCP4921

MCP4921 là IC DAC 12-Bit hữu ích cho nhiều ứng dụng. MCP4921 là DAC có độ chính xác cao và hiệu suất nhiễu thấp cho các ứng dụng công nghiệp cần hiệu chuẩn hoặc bù tín hiệu (chẳng hạn như nhiệt độ, áp suất và độ ẩm).

Các linh kiện MCP4921 sử dụng kiến trúc chuỗi điện trở, với những ưu điểm là sai số DNL thấp, hệ số nhiệt độ tỷ lệ thấp và thời gian ổn định nhanh. Các linh kiện này cho phép phạm vi nhiệt độ rộng. MCP492X có các đầu vào đệm kép, cho phép cập nhật đồng thời bằng cách sử dụng chân LDAC. Các linh kiện này có thể kết hợp mạch khởi động lại nguồn (POR) để đảm bảo nguồn điện. MCP4921 có các package PDIP, SOIC, MSOP và TSSOP. Những linh kiện này rất hữu ích khi cần đo lường chính xác,

IC MCP4725 có điện áp tham chiếu, giả sử là 5V (V ref = VDD = 5V) và điện áp tham chiếu này được chia ra 4096 phần (212) và dựa trên giá trị digital được đặt từ 0 đến 4095, chúng ta có thể nhận được một phép tính analog chính xác điện áp tương đương.

Ví dụ: nếu điện áp tham chiếu là 5V và đặt giá trị digital là 2048, thì sẽ nhận được điện áp đầu ra là 2,5V vì 2048 bằng một nửa của 4096. Thậm chí còn có giá trị bước nhỏ là 1,22mV (5V / 4096 = 1,22mV). Có thể giảm nếu sử dụng 3V làm điện áp tham chiếu (sẽ cho giá trị bước 3V / 4096 = 0,73mV).

Cách sử dụng DAC MCP4921

MCP4921 là DAC có chuỗi đầu ra điện áp. Linh kiện bao gồm bộ khuếch đại đầu vào, bộ khuếch đại đầu ra, bộ đệm tham chiếu, mạch điều khiển tắt và reset. Giao tiếp dữ liệu nối tiếp tuân theo giao thức SPI. MCP492X hoạt động từ nguồn cung cấp 2,7V đến 5,5V. Trong hình bên dưới, là một mạch ví dụ cơ bản là nguồn dòng có thể tùy chỉnh.

Cách sử dụng DAC MCP4921

Hình trên là thiết kế theo điện áp trong đó một điện trở cảm nhận được sử dụng để chuyển đổi đầu ra điện áp của DAC thành nguồn dòng điện có thể tùy chỉnh digital. Thêm mạng điện trở như trong ví dụ trên sẽ có lợi cho ứng dụng này. Rsense càng nhỏ thì công suất tiêu tán càng ít.

Tuy nhiên, điều này cũng làm giảm độ phân giải. Bộ chia điện áp, cấu hình DAC sẽ cho phép giảm phạm vi giá trị, do đó tăng độ phân giải xung quanh phạm vi giá trị cần. Khi làm việc với điện áp cảm biến rất nhỏ, hãy loại bỏ tín hiệu lỗi của bộ khuếch đại bằng cách lưu trữ cài đặt của DAC trong các điều kiện cảm biến đã biết.