這是一種基于AD5542設(shè)計的高數(shù)控恒流源電路，并已成功應(yīng)用于陀螺和加速度計等測試中。
　　一、硬件電路設(shè)計
　　1.D/A轉(zhuǎn)換電路
　　AD5542是ADI公司的一款單通道、16位、串行輸入、電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器。AD5542的各項(xiàng)性能參數(shù)都是很優(yōu)越，主要性能指標(biāo)如表1所示。
　　a.采用5V單電源供電
　　b.具有多功能三線式接口，并且與SPI、QSPI、MICROWIRE、DSP接口標(biāo)準(zhǔn)兼容
　　c.可提供16位性能，無須進(jìn)行任何調(diào)整
　　d.DAC輸出不經(jīng)過緩沖，可降低功耗，并減少輸出緩沖所造成的失調(diào)誤差。

　　ADR433作為D/A芯片AD5542的外部基準(zhǔn)源，其初始為0.05%、噪聲為3.75μVP-P和溫度系數(shù)為1×10-6/℃，都直接決定了D/A輸出的良好。ADR433B在基準(zhǔn)源芯片中其性能一流，主要性能指標(biāo)如表2所示。

　　AD5542芯片內(nèi)部輸出沒有驅(qū)動運(yùn)放，需要外加一個低噪聲、低失調(diào)電壓、低失調(diào)電流和低溫度系數(shù)的運(yùn)放，本電路選用的是ADI公司的OP97E運(yùn)放。其主要性能指標(biāo)如表3所示。

　　設(shè)計的高數(shù)控恒流源的D/A轉(zhuǎn)換電路如圖2所示。

　?。〝?shù)字隔離電路采用專門的磁隔芯片，在此不作介紹。）
　　2.V/I轉(zhuǎn)換電路
　　AD5542經(jīng)OP97運(yùn)放輸出的是量程為±3V的電壓，加V/I變換電路后變?yōu)殡娏鳎倦娐匪玫腣/I轉(zhuǎn)換電路如圖3所示。

　　此電路通過外接負(fù)載形成同相比例放大電路，由深度負(fù)反饋電路可知，U7的V+約等于V-，則電流I=V-/R9，只要控制V+，就可以得到相應(yīng)可控的高雙極性電流，后端接的互補(bǔ)推挽三極管用來輸出經(jīng)擴(kuò)流后的雙極性電流。
　　二、印制板設(shè)計
　　1.AD5542的電源應(yīng)使用10μF鉭電解電容和0.1μF陶瓷電容進(jìn)行旁路并應(yīng)盡可能靠近該器件。針對內(nèi)部邏輯開關(guān)引起的瞬態(tài)電流所導(dǎo)致的高頻，該0.1μF電容可提供低阻抗接地路徑。
　　2.基準(zhǔn)芯片ADR433應(yīng)盡量接近AD5542，增粗其輸出與AD5542的REF引腳之間的連線，并在此連線上增加旁路電容，以減小ADR433的輸出噪聲對D/A輸出的影響。
　　3.電源走線應(yīng)盡可能寬，以提供低阻抗路徑，并減小電源線路上的突波效應(yīng)。
　　4.時鐘和其他快速開關(guān)數(shù)字信號應(yīng)遠(yuǎn)離模擬信號。
　　三、測試結(jié)果
　　本電路輸出電流是雙極性的，通過設(shè)置固定的幾個碼值，用Agilent34401高6位半萬用表，上電后經(jīng)過4小時測試，其分辨率和均能達(dá)到16位，穩(wěn)定性也非常好。測試數(shù)據(jù)如表4所示。

　　四、結(jié)束語
　　基于AD5542芯片設(shè)計的高數(shù)控恒流源，可提供分辨率和均為16位的差分輸出電流，減小了不同系統(tǒng)由于參考地之間的差異造成的誤差，適用于測控系統(tǒng)的高測量領(lǐng)域。