Aplikasi DAC Presisi Tinggi CM7502 dalam Sistem Galvanometer Laser

1. pengantar

Sistem galvanometer laser umumnya digunakan untuk mengendalikan arah sinar laser secara presisi dan banyak diterapkan dalam aplikasi penandaan laser, pengukiran, pemotongan, serta aplikasi terkait lainnya. Galvanometer digerakkan oleh sebuah motor—biasanya motor galvanometer—yang dapat mengubah sudut cermin reflektif dengan cepat, sehingga menyesuaikan posisi sinar laser.

Konverter digital-ke-analog (DAC) berfungsi sebagai 'jembatan' dalam sistem galvanometer laser. Fungsi utamanya adalah mengubah sinyal kontrol digital menjadi sinyal analog presisi tinggi untuk menggerakkan motor galvanometer, memungkinkan penempatan laser yang cepat dan akurat. Kinerja DAC secara langsung menentukan ketepatan, kecepatan, dan stabilitas penempatan laser.

CM7502 (bersaing dengan LTC2642-16) adalah DAC keluaran tegangan 16-bit tanpa buffer. Dengan keunggulan seperti presisi tinggi, waktu peresetan keluaran cepat, linearitas tinggi, dan noise rendah, produk ini sangat cocok untuk aplikasi galvanometer laser:

• Presisi Tinggi: resolusi 16-bit memungkinkan kontrol sudut yang presisi.

• Waktu respons keluaran cepat: Waktu settling hanya 1 μs, setara dengan respons dinamis sistem galvanometer dan sangat penting untuk pemindaian berkecepatan tinggi.

• Linieritas tinggi: INL < ±0,4 LSB, dengan linieritas stabil di seluruh kisaran suhu –40°C hingga 125°C, memastikan kontrol sudut yang akurat dan menghindari deviasi posisi.

• Gangguan transisi kode ultra-rendah: Pulse gangguan terjadi selama transisi kode DAC; CM7502 memiliki salah satu impuls gangguan terendah di industri, memastikan kontrol motor yang halus.

• Konsumsi daya rendah: Arus diam hanya 120 μA dan kesalahan offset kode nol rendah sebesar 0,5 LSB.
  
  

2. Fitur CM7502

• Keluaran bipolar

• Operasi catu daya tunggal: 2,7 V hingga 5,5 V

• Arus catu daya rendah: 120 μA

• Kesalahan INL: ±0,4 LSB

• Impuls glitch rendah: 0,5 nV·s

• Waktu peresapan singkat: 1 μs

• Tegangan keluaran monotonik terjamin sepanjang rentang suhu penuh

• Keluaran tegangan dapat langsung menggerakkan beban 60 kΩ

• antarmuka serial kompatibel dengan SPI/QSPI/MICROWIRE 50 MHz

• Power-on reset memaksa keluaran DAC ke skala tengah

• pin reset asinkron nCLR

• Kompensasi arus sumber referensi

• Kemasan MSOP10 (3 mm × 3 mm) dan DFN10 (3 mm × 3 mm)

3. Gambaran Solusi

CM7502 beroperasi dengan referensi tegangan eksternal yang berkisar dari 2V hingga VDD, yang memiliki linieritas sangat tinggi (INL <± 0,4LSB sepanjang suhu), memastikan tidak ada penyimpangan dalam kontrol sudut. Dan hampir tidak terpengaruh oleh tegangan referensi, termasuk kesalahan offset dan kesalahan gain. Drift suhu pada kesalahan gain hampir sepenuhnya ditentukan oleh drift suhu referensi eksternal. CM7502 mengadopsi teknologi kompensasi arus sumber referensi yang unik untuk memastikan konsistensi arus yang ditarik DAC dari sumber referensi di seluruh rentang keluaran kode, sehingga kinerja linieritas unggul dari DAC tidak terganggu karena resistansi internal keluaran sumber referensi.

Selain itu, CM7502 mengadopsi desain unik yang secara khusus mengelompokkan jaringan resistor. Flip pembawa utama (0x7fff0x8000) memiliki pulsa duri <0,5 nV·s, yang satu orde lebih kecil dibandingkan produk DAC sejenis pesaing, sehingga memastikan kontrol motor yang halus.

CM7502 dilengkapi dengan jaringan resistor yang sesuai, yang, ketika dikombinasikan dengan penguat operasional eksternal (CM4101), dapat dengan mudah mencapai penguatan rentang keluaran 1:2; mewujudkan keluaran tegangan bipolar ±VREF. CM4101 adalah penguat yang menggunakan chip proses bipolar dalam negeri, yang memiliki noise 1/f yang sangat baik dan noise lebar pita yang sangat rendah; CM4101 memiliki bandwidth dan slew rate yang lebih tinggi, serta ketika digabungkan dengan CM7502, dapat mencapai waktu setup sinyal keluaran yang sangat cepat (seperti ditunjukkan pada Gambar 1).

Kami menyediakan berbagai sumber referensi presisi tinggi yang dapat digunakan bersama dengan ADC/DAC: CM5102 adalah sumber referensi bandgap dengan keluaran 2,5V/3V dan maksimum suhu hanyut sebesar 5ppm/℃ (-55 ℃~125 ℃); CM5405 adalah sumber referensi Zener dengan keluaran 5V dan maksimum suhu hanyut sebesar 2ppm/℃ (-55 ℃~125 ℃).