本應用筆記研究了如何將單極數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 轉(zhuǎn)換為用于雙極應用。提供的計算結(jié)果顯示了通過添加精密電壓基準和精密運算放大器實現(xiàn)理想單極 DAC 的轉(zhuǎn)換。通過討論如何選擇所需的電阻器、電壓基準和運算放大器以及要考慮的參數(shù)來說明實際轉(zhuǎn)換。
    簡介
    本應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，本文闡述了外部運算放大器如何將單極性 DAC 轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^添加電壓基準來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”一詞來自同名電影、戲劇和書籍。這是一部以紐約市一所學校為背景的喜劇。標題讓人想起一條懲罰學生爬上預留下來的樓梯的規(guī)則。對于年輕人來說，跑上樓梯或下降的自動扶梯總是一個巨大的誘惑。有人可能會說孩子“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)預期或強制的流程、普遍的思維。他還展示了如何通過一些大膽的嘗試，通過非常規(guī)的途徑實現(xiàn)目標。這對我們工程師來說是一個教訓。
    有時，當我們設計模擬電路時，設計“元素”只是不想組合在一起。解決方案似乎異常難以捉摸。一個示例情況是當我們需要單極性 DAC 的雙極性輸出時。當今行業(yè)的趨勢是向更小、更低功耗和更高性能的設備發(fā)展，這在解決解決方案問題時非常有用。然而，這種低電壓、單極 DAC 無法直接在高性能、高電壓、高電流或雙極應用中運行。任何附加電路都不得降低 DAC 的性能。在這種情況下，是時候走上自動扶梯，嘗試不同的東西了。我們向您展示如何通過添加高壓運算放大器從單極 DAC 產(chǎn)生雙極輸出。
    修改“理想”單極性 DAC
    一個簡單的雙極性輸出電路如下所示。它包含一個單極 DAC、一個精密電壓基準和一個精密運算放大器。
        典型的雙極輸出工作電路。
    該電路的輸出功能可以通過對理想運算放大器做出兩個常見假設來得出：
    輸入運放電流為0。    在穩(wěn)定條件下，V+ 輸入等于 V- 輸入。