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DAC8830: 用FPGA以1us的间隔通过SPI协议给DAC8830一个16bit的数据点,使它分别产生一个100mV 30KHz和13KHz的正弦波,但是DAC8830输出的正弦波毛刺很大,请问这是为什么?

Part Number:DAC8830Other Parts Discussed in Thread: REF5025

DAC8830的原理图参照的是DAC8830评估板的原理图,DAC8830的5V电压用的是AMS1117-5供电:

因为我要最大输出500mV  35KHz的正弦波,所以我将DAC8830的Vout引脚接了一个电容C101 进行滤波,然后经过电压跟随器后再经过R69 , C93进行滤波。

但是我用示波器测试到C93两端的正弦波波形很大毛刺,因此我就直接用示波器测DAC8830的Vout引脚接的C101电容的波形,发现它们的毛刺都一模一样,下图是我测的DAC8830的Vout引脚的波形:

波形测量方式:

请问为什么DAC8830输出100mV正弦波的时候毛刺这么大?

Amy Luo:

您好,

您去掉电容C101 输出有改善吗?我不太确定VOUT输出管脚驱动容性负载能力是多少,因此建议您尝试去掉看效果怎样?

测量时,RC滤波后面接的负载是什么?悬空负载端测量波形一样吗?

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Amy Luo:

SCLK频率是多少?Settling time 典型值是1us,您稍微加长数据更新时间,输出有改善吗?

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YingYan Liu:

我加大到5us ,8us,10us数据依旧没有改善

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YingYan Liu:

DAC8830评估板原理图.PDF

我参照DAC8830的参考设计画的原理图,它在DAC8830的输出引脚就加了一个电容C3:

去掉电容C101 输出毛刺更大了:

我目前测量波形的时候,RC滤波后面没有接入负载,是悬空的。

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Amy Luo:

看您原理图和PCB板子元器件标号对不上,请确认下是否没有测量错位置?并且看板子上DAC输出直接到J3接线端子上了,没有RC滤波,U3是DAC8830芯片吗?

DAC输出纹波也有供电和基准有关,您测量Vref 和VDD电压的波形怎样?

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YingYan Liu:

你好,我的原理图截错了,这个是DAC8830的原理图:

 DAC8830小板子原理图.pdf

这个是PCB板:

经过测试,5V的VDD用的是AMS1117-5产生的,它在不给连接DAC8830的时候,输出电压是这样的,毛刺脉冲4.8mV:

5V的VDD在连接DAC8830给它供电的时候,输出电压是这样的,毛刺脉冲差不多大:

 

2.5V的VREF是由REF5025产生的,它的输出没连接DAC8830的时候,输出毛刺大小是这样的:

2.5V的VREF连接在了DAC8830的VREF引脚上面,输出毛刺大小是这样的:

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Amy Luo:

参考电压的噪声将直接影响DAC的输出,不知道为什么参考电压有上面那种噪声,是工频干扰吗?能去除吗?

您配置输出直流电压,输出有毛刺吗

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YingYan Liu:

我更换了一款5V电源,这是它的纹波:

5V电压经过REF5025得到的2.5参考电压VREF的纹波:

这是DAC8830输出的直流信号的纹波:

这是DAC8830输出的正弦波的纹波:

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Amy Luo:

DAC8830输出的直流信号是默认输出还是您通过SPI接口配置的输出?因为我看幅值接近于0;

您在输出各种直流电压时,输出都没有毛刺吗?输出幅值对吗?

输出有毛刺时,我建议您附上SPI 连续发送两个数据点的波形图,我看下波形质量和时序看是否有问题?

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YingYan Liu:

我前面测量直流信号的纹波使用的是示波器的AC耦合。

我以2us为时间间隔给DAC8830一个16bit的数据的,但是我手上没有逻辑分析仪,我的示波器只有两个探头,因此我分别用这两个探头测试CS与SCLK,CS与SDI以及 SDI与SCLK之间的波形,示波器探头采用的是DC耦合:

SCLK 与 CS的波形图:

SCLK与SDI的波形:

SDI与CS的波形:

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Amy Luo:

感谢您提供波形;

波形整体时序没看出什么问题,但波形质量不好,看您原理图SPI 连接到了一个connector上,不知道SPI 线长多少?是否有办法尽量缩短SPI线长度以改善波形质量?

同时是否有办法在SCLK 和SDI 这两根线驱动端分别串联一个22Ω或33Ω 几十欧姆的电阻看下是否可以改善信号过冲?

模拟输出上的毛刺有可能是数字信号耦合上去的,改善下SPI 信号波形看下对模拟输出波形是否有改善?

您制作的是2层板吗?

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YingYan Liu:

我通过杜板线连接FPGA与 DAC8830的驱动板,DAC8830是2层板

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Amy Luo:

您可以通过以上建议改善下SPI 波形质量吗?以看下对模拟输出波形是否有改善。

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