介紹
AD5767是一款16通道、12位denseDAC數模轉換器(DAC)，使用2.5 V外部基準，可配置為產生從最小電壓20 V到最大電壓為+14 V。每通道提供高達20 mA 的輸出電流。
建議使用AD5767 來偏置磷化銦馬赫曾德爾調製器(InP MZM)，這是光通信中常用的調製器。
由於物理應力或老化效應等原因，InP MZM 的最佳直流偏置點會發生變化。為了找到最佳直流偏置點並保持調製器完全正交，將擾動信號應用於偏置輸入電壓。
為此，AD5767 集成了一項功能，允許10 kHz 至100 kHz 的低頻、低壓騷擾信號疊加在DAC 生成的DC 信號上，從而減少物料清單(BOM) 和印刷成本。電路板(PCB) 麵積並簡化係統設計。
本應用筆記的目的是討論抖動的不同操作模式以及啟用或禁用此功能的最佳方法。
圖1 顯示了AD5767 的框圖。
圖1. AD5767 功能框圖
目錄
修改曆史
2017 年3 月- 修訂版0：初始版本
AD5767 中的幹擾詳細信息
如何應用擾動和控製模式
AD5767有兩個獨立的輸入抖動引腳N0和N1，它們在內部通過多路複用器連接到每個通道的內部輸出緩衝器。輸入抖動引腳可針對所有DAC 輸出通道禁用，或針對任何DAC 通道輸出啟用，從而為每個通道提供高達20 mA 的輸出電流。使用命令x9 和命令xA，可以選擇擾動輸入信號並將其應用於DAC 輸出通道。
一次隻能將一個抖動輸入信號應用於每個DAC 輸出通道。
利用帶寬為90 kHz（從10 kHz 至100 kHz）的有源帶通濾波器(BPF)，N0 和N1 輸入幹擾信號引腳在內部進行緩衝，以最大限度地減少輸入電流，如圖8 所示。
允許的最大擾動信號幅度為250 mV p-p，最大峰值電壓為AVCC，如圖2 所示。
圖2. 用於擾動的最大電壓
AD5767可以接受任何類型的交流波形作為擾動輸入信號，隻要輸入頻率在BPF的帶寬內；否則濾波器會增加額外的失真。
每個通道的擾動輸入信號在應用於選定的DAC 輸出通道之前可以單獨調整和相移。
使用命令xC 或命令xD 可以將擾動信號的幅度調整為25%、50%、75% 或保持原幅度不變。每個輸出通道可選擇相應的衰減係數。
使用命令xB寫入內部反轉幹擾寄存器，可以將輸入幹擾信號的相位反轉180。
外部擾動信號的增益、相位和可用性可以在操作期間隨時更改。
圖3. AD5767 擾動架構
監控幹擾
AD5767 集成了一個16:1 內部多路複用器。該多路複用器可用於隨時通過使用命令x0 寫入內部監控多路複用器控製寄存器來選擇要通過MUX_OUT 引腳監控的DAC 輸出通道。
要禁用多路複用器，請清除監控多路複用控製寄存器中的VOUT_SEL 位。
內部監控多路複用器沒有內部緩衝；因此，建議使用外部緩衝器來最小化所選監控通道的負載影響，因為MUX_OUT 引腳上的任何外部電流都會影響正在監控的DAC 通道。
DAC輸出效果
啟用抖動時，必須考慮一係列影響，因為某些二階影響可能會影響輸出通道。
幹擾會啟用或禁用能量瞬變
當在選定通道中啟用或禁用抖動時，抖動開關會將能量注入DAC 輸出緩衝器，因此在選定的DAC 輸出通道上會看到一係列快速瞬變。
圖4. 5 V 時的幹擾啟用瞬態能量
圖5. 5 V 時的幹擾禁用瞬態能量
此外，由於內部數字跡線之間的耦合，在未選擇的DAC 輸出中也會觀察到一些快速瞬態，如圖6 所示。
圖6. 抖動啟用或禁用相鄰通道中的串擾
為了獲得最佳性能，建議在配置AD5767 輸出範圍之前配置抖動輸入（因為輸出被鉗位到AGND），並在配置電壓範圍之後應用抖動信號。
直流偏置
將擾動音調信號添加到DAC 輸出通道將略微增加DAC 的輸出電壓。出現此行為的原因是抖動緩衝器將電流注入DAC 輸出緩衝器。
圖7 顯示了啟用抖動信號對DAC 輸出電壓的影響。
圖7. VOUT 啟用毛刺和DC 偏移增量
如果加電時啟用抖動，則抖動緩衝器產生的直流偏移可計算為偏移誤差的增量。
幅度衰減和相移
幹擾輸入引腳N0 和N1 集成了有源帶通濾波器，可濾除幹擾直流電壓並防止DAC 輸出緩衝器不穩定。其下限截止頻率為10 kHz，上限截止頻率為100 kHz。
對於選定的輸出電壓範圍，衰減和相移對輸入擾動傳遞函數有一定的依賴性。圖8 和圖9 顯示了5 V 輸出電壓範圍的典型性能。
圖8. DAC 輸出衰減的幹擾輸入與頻率的關係（5 V 範圍和0 V 至-10 V 範圍）
圖9. AD5767 擾動輸入到DAC 輸出相移與頻率的關係。
相聲
當對一個通道施加擾動音時，可以在相鄰通道中觀察到串擾。傳輸到相鄰通道的串擾幅度取決於施加到這些通道的不同擾動音調信號。
圖10. 幹擾串擾
總諧波失真(THD)
圖11 顯示了AD5767 中多個內部緩衝器的輸入擾動信號的總諧波失真。
圖11. 10 kHz 輸入擾動信號的THD 性能
實現最佳性能的最佳實踐
使用抖動功能時，為了獲得AD5767DAC 的最佳性能，應首先配置抖動，然後取消輸出對地的鉗位。
當啟用或禁用抖動功能時，使用推薦的抖動功能操作序列操作AD5767 將最大限度地減少DAC 輸出上的瞬態幅度。
推薦的擾動配置如下：
1. AD5767上電後，使用命令x9、命令xA、命令xB、命令xC和命令xD配置輸入幹擾信號。
2. 將AD5767 配置為正常操作，然後將抖動信號施加到輸入引腳。要將AD5767 配置為正常操作，必須使用命令x4 配置範圍寄存器，以消除AD5767 上的輸出鉗位。
3. 完成最終的擾動配置，並使用N0 和/或N1 輸入擾動信號。
當在配置範圍寄存器之前將抖動信號施加到DAC 輸出時，瞬態將被注入到DAC 輸出中。將騷擾信號的直流分量限製在1V 以下有助於降低瞬態幅度，但必須注意的是，不建議采用這種工作模式。
