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ANALOG DIGITAL CONTROL Ad esempio, se un DAC a 20 bit ha una densità di ru- more spettrale di 7,5 nV/√Hz e una larghezza di banda di 500 kHz, DACNoise è pari a 5,3 µV (rms). Da questo valore, la risoluzione rms del DAC con un intervallo di uscita di 5 V è pari a 19,8 bit. Controllore digitale e strumentazione di precisione Un esempio di sistema di test di dispositivi con con- trollo digitale per circuiti di test utilizzati per applica- zioni nei settori mobile, automotive e IoT è composto da nove dispositivi più un resistore discreto (Figura 5). I dispositivi di questo circuito sono un microprocesso- re, un ADC, un DAC, un amplificatore driver, un am- plificatore per strumentazione a guadagno regolabile e un interruttore SPDT ADG1236 di Analog Devices. Il microprocessore gestisce le interfacce digitali e i dati tra l’ADC e il DAC, come AD4630-24 e AD5791 di Analog Devices. AD4630-24 è un ADC a 2 Msps, con risoluzione 24 bit, non linearità integrale (INL) di ±0,9 ppm con un rap- porto S/R di 105,7 dB, che produce 17,6 bit (rms). Con una velocità di conversione di 2 Msps, questo ADC ri- chiede come minimo quattro campioni di uscita per creare segnali analogici. L’INL rappresenta la precisio- ne del convertitore in corrente continua. AD5791 è un DAC a 20 bit con INL di ±1 LSB, tempo di assestamento di 1 µs e densità spettrale di 7,5 nV/√Hz, che crea 19,8 bit (rms). Questo DAC, alla velocità di 1 Msps, richiede 4 µs per generare con precisione i se- gnali analogici. I convertitori di questo sistema richiedono anche in- terfacce per amplificatori operazionali per gestire il pilotaggio dell’uscita e il guadagno analogico. Nella figura 5, AD8675 di Analog Devices è un amplificato- re operazionale con uscita rail-to-rail da 10 MHz, 2,8 nV/√Hz. Il rumore di questo amplificatore porta i bit del sistema DAC a 19,1 (rms). Tuttavia, la larghezza di ban- da dell’amplificatore a 10 MHz supera quella del DAC. L’amplificatore per strumentazione completamente differenziale a guadagno programmabile LTC6373 di Analog Devices offre guadagno e un certo grado di iso- lamento. Se lo stadio DAC implementa un guadagno di 4 V/V, una delle opzioni di guadagno di LTC6373 è 0,25 V/V che riporta il segnale al valore originale. La flessi- bilità dei livelli di guadagno digitale di LTC6373 contri- buisce alla possibilità di apportare modifiche “al volo” da parte del controllore digitale. La pressione sul time-to-market e sui costi per sup- portare i requisiti di progettazione in rapida evoluzione dei sistemi di test elettronici per il settore dei disposi- tivi mobili, automotive e IoT hanno visto la migrazione dai classici controller analogici agli anelli di controllo digitali. Questi anelli offrono una maggiore precisione e flessibilità e un costo inferiore, ma richiedono un’at- tenta scelta dell’ADC e del DAC. Come mostrato nell’articolo, accoppiando l’ADC SAR a 24 bit AD4630-24 di Analog Devices con il DAC a 20 bit con uscita in tensione AD5791, è possibile creare un controllore digitale accurato e flessibile per misure con strumentazione di precisione. Fig. 5 – Un controlorer digitale utilizza un microprocessore per gestire i dati da e verso l’ADC e il DAC. Il DAC richiede un amplificatore di uscita con guadagno e l’ADC richiede un sistema di amplificazione per attenuare il segnale (Fonte: Analog Devices) ELETTRONICA OGGI 510 - MAGGIO 2023 34