DAC使控制器可编程

通过添加8位串行数模转换器（DAC）和双通道运算放大器，使任何电源控制器或转换器的输出可编程。

可调电压电源用于为微处理器供电，以节省功率，同时保持性能。长期用于 计算机，这个想法现在在其他基于微处理器的产品中得到了更广泛的应用。

一些专用电源控制器IC接受数字代码并产生相应的输出电压。这是有效的，但通常超过特定应用程序所需的。

或者，您可以通过添加 8 位串行数模转换器 （DAC） 和双通道运算放大器，使任何电源控制器或转换器的输出可编程（图 1）。

图1.DAC和双通道运算放大器（IC3和IC2）为该多输出电源（IC1）的Vcore输出增加了可编程功能。

一些电压调整方法在电阻分压器反馈路径中包括一个数字电位器，但这种方法允许电压仅与反馈电压（Vfb）一样低。另一方面，该电路的输出范围（0V至2Vfb）非常适合大多数处理器内核电压。

多电压电源IC1具有许多对手持设备有用的功能，但它不提供其Vcore输出的DAC控制。引脚 22 （Vfb） 处的 Vcore 反馈电压为 1.0V，基准电压 （Vref） 为 1.25V。为了在实现数字控制时帮助减少输出电压误差，应使用控制器 Vref，因为 Vfb 派生自 Vref。在这种情况下，Vref大于Vfb，因此包括电阻分压器网络R1 / R2以产生等于Vfb的电压（Vref2）。对于 Vfb 和 Vref 相同的其他控制器，不需要该分频器。

运算放大器IC2A为2位DAC（IC8）创建一个3V基准：2Vref2 = 2Vfb = 2V。运算放大器的低输出阻抗使其与DAC非常兼容，DAC的SPI串行接口具有良好的INL、DNL和TUE规格。由于基准电压为2V，因此DAC的输出电压可以表示为Vo = 2V（XXX/256），其中XXX是加载到DAC中的16位二进制代码后半部分的十进制等效值。（256 个增量提供大约 8mV/步的分辨率。代码的前半部分必须是 02十六进制，指示 DAC 加载 A 寄存器。

第二个运算放大器使DAC输出电压反相至Vref2中心。也就是说，DAC的1.398V变为来自运算放大器的0.602V。该电压在R7中产生电流，因为R7的另一端保持在反馈电压Vfb。该电流也流向R8，R0定义了输出电压。使用上述示例，运算放大器的602.1V产生（0.0V - 602.24V）/3.1kΩ = 4.1μA的电流，这意味着输出（Vcore）为0.1V + 4.24μA （3.1kΩ） = 398.0V。如本例所示，Vcore输出电压（理想情况下）与DAC的输出电压相同。Vcore 可在 1V 至 992.3V 范围内编程，典型精度为 1%;或更好（表0）。使用±1.<>%;电阻器提高了精度。

数字转换器代码（十六进制）	所需电压（伏特）	测量电压（伏特）
02 00	0.000	0.007
02 0D	0.102	0.109
02 20	0.250	0.255
02 33	0.398	0.405
02 40	0.500	0.514
02 4D	0.602	0.614
02 60	0.750	0.762
02 73	0.898	0.907
02 80	1.000	1.009
02 8D	1.102	1.109
02 A0	1.250	1.263
02 B3	1.398	1.380
02 C0	1.500	1.482
02 CD	1.602	1.582
02 E0	1.750	1.737
02 F3	1.898	1.886
02 FF	1.992	1.983

审核编辑：郭婷