Referencia de tensión ajustable de precisión

Question

¿Pueden utilizarse un RDAC de bajo coste y baja resolución y una referencia de tensión de precisión para crear una referencia de tensión continua de alta precisión y de ajuste grueso? Considere, por ejemplo, el AD5121 RDAC de 7 bits con una deriva de ±5ppm/°C y una precisión de resistencia del 8% impulsada por el ADR4525 referencia con 1,25Vpp de 0,1 a 10Hz y deriva de 4pmm/°C. Supongamos que la salida se amortiguará con un amplificador de deriva cero.

Dejando a un lado la precisión de la resistencia inicial, ¿me dará este circuito una tensión ajustable con un rendimiento de CC casi tan bueno como la referencia por sí sola? La referencia se utilizará para anular periódicamente la entrada de un ADC de 24 bits para las mediciones de precisión de tensión continua en el nivel de 5ppm.

Lo pregunto porque sólo los DAC y RDAC de alta resolución proporcionan especificaciones de ruido DC (1/f) como lo hacen las referencias de voltaje. Si el DAC de baja resolución puede realmente actuar como una resistencia con 5ppm/°C TC entonces esperaría que funcionara bien.

En una nota relacionada, no hay modelos SPICE para estos RDAC, así que ¿se comportan realmente como una resistencia/pot discreta para simularla como tal?

Answer 1

El 5ppm es sólo un típico y hay no máximo garantizado. También el 35ppm es un típico (de la deriva de la resistencia total). Obsérvese que la deriva de la resistencia del elemento de 3 sigmas a lo largo de la vida útil está en el cientos de ppm por lo que algunas partes pueden ser bastante malas. Esos cambios no se ven directamente en la configuración, pero pueden provocar efectos secundarios si hay gradientes de temperatura en el chip (por flujo de calor interno o externo) o tensiones.

El tempco de la resistencia del "limpiaparabrisas" es seguramente mucho, mucho más alto, pero dices que lo vas a amortiguar así que puede no ser un problema. También será algo sensible a la tensión de alimentación.

Cuando se llega al nivel de las ppm, cosas como la tensión en la matriz (por la flexión de la placa, por la soldadura, por los cambios ambientales) pueden afectar al valor de las resistencias de "semiprecisión" como las piezas en el chip en cuestión. Si está diseñada para ser una pieza de alta precisión, pueden poner un coste extra para compensar (quizás utilizando resistencias simétricas que se compensen entre sí). No sabemos realmente con qué cuidado han diseñado ese chip.

No veo de qué te serviría un modelo SPICE para una pieza como ésta - estás buscando desviaciones del nominal, así que una calculadora y un lápiz afilado (y una mente afilada por la cafeína) suelen ser tus mejores herramientas.

En resumen, si necesita especificaciones garantizadas, debe especificar piezas con rendimiento garantizado. De lo contrario, puede que se encuentre tratando de hacer un monedero de seda de una oreja de cerdo.