Lazer Qalvanometr Sistemlərində Yüksək Dəqiqlikli DAÇ CM7502-nin Tətbiqi

1. Giriş

Lazer qalvanometr sistemləri, adətən, lazer şüasının istiqamətinin dəqiq idarə edilməsi üçün istifadə olunur və lazer markerləşdirmə, qrafika, kəsmə və digər tətbiqlərdə geniş tətbiq olunur. Qalvanometr, əks etdirici güzgünün bucağını tez bir şəkildə dəyişərək lazer şüasının mövqeyini tənzimləməyə imkan verən, adətən qalvanometr mühərriki adlanan mühərrik tərəfindən idarə olunur.

Rəqəmsal-analog çeviricisi (DAC) lazer qalvanometr sisteminin "köprüsü" rolunu oynayır. Əsas funksiyası rəqəmsal idarəetmə siqnallarını qalvanometr mühərrikinə sürüşdürmək üçün yüksək dəqiqlikli analoq siqnallara çevirməklə, sürətli və dəqiq lazer yerləşdirməsini təmin etməkdir. DAC-nin performansı lazer yerləşdirməsinin dəqiqliyini, sürətini və sabitliyini birbaşa müəyyən edir.

CM7502 (LTC2642-16 ilə rəqabət aparır) 16 bitlik tamponlaşdırılmamış gərginlik çıxışı DAC-dir. Yüksək dəqiqlik, sürətli çıxış keçidi, yüksək xəttilik və aşağı səs-küy kimi üstünlüklərə malikdir və bu da onu lazer qalvanometr tətbiqləri üçün yaxşı uyğunlaşdırır:

• Yüksək dəqiqlik: 16-bit dəqiqlik bucaq nəzarətini dəqiq etməyə imkan verir.

• Sürətli çıxış sabitləşməsi: Yalnız 1 μs olan sabitləşmə vaxtı qalvanometr sistemlərinin dinamik reaksiyasına uyğundur və xüsusilə yüksək sürətli tarama üçün kritikdir.

• Yüksək xəttilik: INL < ±0.4 LSB, –40°C-dən 125°C-yə qədər tam temperatur diapazonu boyu sabit xəttilik, dəqiq bucaq nəzarətini təmin edir və mövqe meylərini qarşısını alır.

• Çox aşağı kod keçid xətası: DAC kod keçidləri zamanı xəta impulsları meydana gəlir; CM7502 sənayedə ən aşağı xəta impulslarından birinə malikdir və hamar mühərrik nəzarətini təmin edir.

• Aşağı enerji istehlakı: Yalnız 120 μA sakitlik cərəyanı və 0.5 LSB sıfır-kod ofset xətası.
  
  

2. CM7502 Xüsusiyyətləri

• Bipolyar çıxış

• Tək təchizat rejimi: 2,7 V-dən 5,5 V-ə qədər

• Aşağı enerji istehlakı: 120 μA

• INL xətası: ±0,4 LSB

• Aşağı impulslu sıçrayış: 0,5 nV·s

• Qısa sabitləşmə müddəti: 1 μs

• Tam temperatur aralığında monoton çıxış gərginliyinin təmin edilməsi

• Gərginlik çıxışı birbaşa 60 kΩ yükünü idarə edə bilər

• 50 MHz SPI/QSPI/MICROWIRE-uyğun ardıcıl interfeys

• Cihazın işə salınması sıfırlanmasını DAC çıxışını orta miqyasda qoyur

• nCLR asinxron sıfırlama pini

• İstinad mənbəyi cari kompensasiyası

• MSOP10 (3 mm × 3 mm) və DFN10 (3 mm × 3 mm) bəndləri

3. Həllin ümumi şəkildə nəzərdən keçirilməsi

CM7502, 2 V-dən VDD-ə qədər daxili gərginlik mənbəyi ilə işləyir və yüksək xəttiyyətə malikdir (tam temperatur aralığında INL < ±0,4 LSB), bu da bucaq nəzarətində heç bir meylin olmamasını təmin edir. Bundan əlavə, bu, ofset səhvi və guc səhvi daxil olmaqla istinad gərginliyindən demək olar ki, asılı deyil. Guc səhvinin temperatur sürüşməsi tamamilə xarici istinadın temperatur sürüşməsindən asılıdır. CM7502, DAC-ın istinad mənbəyindən çəkdiyi cərəyanın bütün kod çıxışlarında sabit qalmasını təmin edən unikal bir istinad mənbəyi cərəyan kompensasiya texnologiyasından istifadə edir və bu, istinad mənbəyinin daxili müqavimətindən dolayı DAC-nin yüksək xəttiyyət performansının zəifləməsinin qarşısını alır.

Bundan əlavə, CM7502 müqavimət şəbəkəsini xüsusi olaraq qruplaşdıran unikal dizayndan istifadə edir. Əsas daşıma flipi (0x7fff0x8000) <0,5 nV·s olan bir burr impulsu yaradır ki, bu da eyni tipli rəqib DAC məhsullarından bir tərtibə dərəcə kiçikdir və hamar mühərrik idarəetməsini təmin edir.

CM7502 uyğun müqavimət şəbəkəsi ilə təchiz edilmişdir və xarici operasion gücləndiricisi (CM4101) ilə birləşdikdə çıxış diapazonunun 1:2 qat artırılmasını asanlıqla həyata keçirə bilər; ikipoluslu ± VREF gərginliyi çıxışı əldə edin. CM4101 ölkədaxili bipolyar proses çipindən istifadə edən gücləndiricidir və üstün 1/f səs-küyünə və son dərəcə aşağı enli zolaq səs-küyünə malikdir; CM4101 daha yüksək zolaq genişliyinə və sürət artımına malikdir və CM7502 ilə birləşdirildikdə fövqəladə tez çıxış siqnalı tənzimləmə vaxtı əldə etmək mümkündür (Şəkil 1-də göstərildiyi kimi).

ADC/DAC ilə birlikdə istifadə oluna bilən yüksək dəqiqlikli referensiya mənbələri təmin edirik: CM5102, 2,5V/3V çıxış bandqep referensiya mənbəyidir və maksimum temperatur sürüşməsi 5ppm/℃ (-55 ℃~125 ℃); CM5405 isə 5V çıxış Zener referensiya mənbəyidir və maksimum temperatur sürüşməsi 2ppm/℃ (-55 ℃~125 ℃).