DS1851為雙通道8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），還包含雙通道獨(dú)立40字節(jié)查找表（LUT）和內(nèi)部數(shù)字溫度傳感器。其最初的應(yīng)用是激光（VCSEL）驅(qū)動(dòng)器中使用的偏置電路的溫度補(bǔ)償。本應(yīng)用簡(jiǎn)報(bào)介紹如何使用此模數(shù)轉(zhuǎn)換器在變?nèi)?a target="_blank">二極管（RF電路中常用的可變電容器）中提供相同類(lèi)型的溫度補(bǔ)償。

變?nèi)荻O管特性

變?nèi)荻O管是在反向偏置變化時(shí)電容變化較大的二極管。變?nèi)荻O管的電容隨著反向偏置的增加而減小。電容變化比大于5的情況并不少見(jiàn)。典型變?nèi)荻O管電壓電容特性見(jiàn)圖1。

圖1.典型變?nèi)荻O管電壓電容特性。

能夠用控制電壓改變電容非常有用，尤其是在射頻（RF）應(yīng)用中。變?nèi)荻O管可用于調(diào)整系統(tǒng)的增益和相位對(duì)齊，也常用于壓控振蕩器（VCO）應(yīng)用。

變?nèi)荻O管表現(xiàn)出較大的正溫度系數(shù)。溫度系數(shù)也隨施加的反向電壓而變化。溫度系數(shù)可以在 100 PPM/°C [百萬(wàn)分之一 （PPM）/攝氏度 （C）] 到 1200 PPM/°C 以上之間變化。 典型變?nèi)荻O管電容溫度系數(shù)特性見(jiàn)圖2。

圖2.典型變?nèi)荻O管電容溫度系數(shù)特性。

在大多數(shù)封閉應(yīng)用中，變?nèi)荻O管表現(xiàn)出的大溫度系數(shù)并不是主要問(wèn)題，但在性能至關(guān)重要的開(kāi)環(huán)系統(tǒng)中，可能需要調(diào)整反向偏置電壓以考慮電容隨溫度的變化漂移。本應(yīng)用筆記介紹了DS1851如何在整個(gè)溫度范圍內(nèi)調(diào)節(jié)反向偏置電壓，以保持恒定的變?nèi)荻O管電容。

使用DS1851補(bǔ)償變?nèi)荻O管電容隨溫度的變化漂移

DS1851為雙通道8位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），內(nèi)置雙通道獨(dú)立40字節(jié)查找表（LUT）和內(nèi)部數(shù)字溫度傳感器。溫度傳感器在-4°C至+40°C的溫度范圍內(nèi)以95°C為增量指向LUT中的每個(gè)位置。 通過(guò)這種方式，LUT可以在任何溫度下為每個(gè)DAC分配一個(gè)唯一值，以匹配特定的溫度系數(shù)。

圖3所示為DS1851如何設(shè)置變?nèi)荻O管的電容，并補(bǔ)償溫度系數(shù)。由于變?nèi)荻O管具有正溫度系數(shù)，并且電容隨反向偏置的增加而減小，因此DS1851中的LUT需要設(shè)置為較高溫度時(shí)增加的值和較低溫度下的減小值。

DS1851中的每個(gè)DAC相鄰步進(jìn)對(duì)應(yīng)于一個(gè)3906 ppm的上行或下行步進(jìn)。與變?nèi)荻O管溫度系數(shù)相匹配的DAC步進(jìn)速率可通過(guò)以下公式計(jì)算：

DAC 步進(jìn)速率 = 3906 PPM / [4°C x 變?nèi)荻O管溫度系數(shù) （PPM/°C）]

例如，如果對(duì)于特定的反向偏置設(shè)置，變?nèi)荻O管的溫度系數(shù)為600 ppm/°C，則需要對(duì)LUT進(jìn)行編程，以每1.63個(gè)位置增加和減少DAC步進(jìn)，以匹配變?nèi)荻O管溫度系數(shù)。這可以通過(guò)在 5 字節(jié)范圍（8 字節(jié)/8 字節(jié) = 5.1）上編程 6 個(gè)遞增/遞減值來(lái)實(shí)現(xiàn)。

圖3.DS1851變?nèi)荻O管溫度補(bǔ)償電路

審核編輯：郭婷