Aplikasi DAC Presisi Tinggi CM7502 dalam Sistem Galvanometer Laser

1. Pengenalan

Sistem galvanometer laser biasanya digunakan untuk kawalan tepat arah alur cahaya laser dan banyak digunakan dalam penandaan laser, ukiran, pemotongan, dan aplikasi berkaitan. Galvanometer dipacu oleh sebuah motor—biasanya motor galvanometer—yang boleh mengubah sudut cermin reflektif dengan cepat, seterusnya menyesuaikan kedudukan alur laser.

Penukar digital-ke-analog (DAC) berfungsi sebagai 'jambatan' dalam sistem galvanometer laser. Fungsi utamanya adalah menukar isyarat kawalan digital kepada isyarat analog yang tinggi ketepatannya bagi memacu motor galvanometer, membolehkan penentuan kedudukan laser yang pantas dan tepat. Prestasi DAC secara langsung menentukan ketepatan, kelajuan, dan kestabilan penentuan kedudukan laser.

CM7502 (bersaing dengan LTC2642-16) adalah DAC voltan keluaran tanpa penimbal 16-bit. Dengan kelebihan seperti ketepatan tinggi, penstabilan keluaran yang pantas, lineariti tinggi, dan bunyi bising rendah, ia sangat sesuai untuk aplikasi galvanometer laser:

• Ketepatan tinggi: resolusi 16-bit membolehkan kawalan sudut yang tepat.

• Penetapan output pantas: Masa penetapan hanya 1 μs menyamai sambutan dinamik sistem galvanometer dan sangat penting untuk imbasan kelajuan tinggi.

• Lineariti tinggi: INL < ±0.4 LSB, dengan lineariti stabil merentasi julat suhu penuh dari –40°C hingga 125°C, memastikan kawalan sudut yang tepat dan mengelakkan penyimpangan kedudukan.

• Gangguan peralihan kod ultra-rendah: Denyutan gangguan berlaku semasa peralihan kod DAC; CM7502 menampilkan salah satu impuls gangguan terendah dalam industri, memastikan kawalan motor yang lancar.

• Penggunaan kuasa rendah: Arus senyap hanya 120 μA dan ralat pelaras offset kod sifar rendah sebanyak 0.5 LSB.
  
  

2. Ciri-ciri CM7502

• Output dwikutub

• Operasi bekalan tunggal: 2.7 V hingga 5.5 V

• Arus bekalan rendah: 120 μA

• Ralat INL: ±0.4 LSB

• Impuls lompatan rendah: 0.5 nV·s

• Masa penstabilan singkat: 1 μs

• Voltan keluaran monotonik dijamin merentasi julat suhu penuh

• Output voltan boleh memacu beban 60 kΩ secara langsung

• antara muka siri yang serasi dengan SPI/QSPI/MICROWIRE 50 MHz

• Penetapan semula ketika kuasa dihidupkan akan menetapkan output DAC ke skala tengah

• pin reset asinkron nCLR

• Pemampasan arus sumber rujukan

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

3. Gambaran Penyelesaian

CM7502 beroperasi dengan rujukan voltan luaran yang berkisar antara 2V hingga VDD, yang mempunyai lineariti sangat tinggi (INL <± 0.4LSB) pada suhu penuh, memastikan tiada pesongan dalam kawalan sudut. Dan ia hampir tidak terjejas oleh voltan rujukan, termasuk ralat ofset dan ralat gandaan. Drift suhu bagi ralat gandaan ditentukan hampir sepenuhnya oleh drift suhu rujukan luaran. CM7502 menggunakan teknologi pampasan arus sumber rujukan yang unik untuk memastikan keseragaman arus yang ditarik oleh DAC dari sumber rujukan di bawah output kod penuh, memastikan prestasi lineariti cemerlang DAC tidak terjejas akibat rintangan dalaman output sumber rujukan.

Selain itu, CM7502 menggunakan rekabentuk unik yang secara khusus mengumpulkan rangkaian perintang. Flip utama (0x7fff0x8000) mempunyai denyutan duri <0.5nV·s, iaitu satu darjah lebih kecil berbanding produk DAC sejenis pesaing, memastikan kawalan motor yang lancar.

CM7502 dilengkapi dengan rangkaian perintang padanan, yang apabila digabungkan dengan penguat operasi luaran (CM4101), boleh mencapai pengukuhan julat keluaran 1:2 dengan mudah; Mencapai keluaran voltan bipolar ± VREF. CM4101 adalah penguat yang menggunakan cip proses bipolar tempatan, yang mempunyai bunyi 1/f yang sangat baik dan bunyi lebar jalur yang amat rendah; CM4101 mempunyai lebar jalur dan kadar slew yang lebih tinggi, dan apabila digabungkan dengan CM7502, ia boleh mencapai masa penetapan isyarat keluaran yang sangat pantas (seperti ditunjukkan dalam Rajah 1).

Kami menyediakan pelbagai sumber rujukan berpresisi tinggi yang boleh digunakan bersama ADC/DAC: CM5102 adalah sumber rujukan bandgap keluaran 2.5V/3V dengan maksimum hanyutan suhu 5ppm/℃ (-55 ℃~125 ℃); CM5405 adalah sumber rujukan Zener keluaran 5V dengan maksimum hanyutan suhu 2ppm/℃ (-55 ℃~125 ℃).