Задать вопрос

Ваше имя (обязательно)

Ваш e-mail (обязательно)

Ваш вопрос (обязательно)

Пройдите проверку*

Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

0 позиций в запросе!   Отправить?

Радиационно-стойкий ЦАП RHRDAC1612 от STMicroelectronics

12 мая, 2018

Разработка приборов космической техники сопряжена с необходимостью применения цифро-аналоговых преобразователей. В связи с тем что большинство приборов, входящих в состав космических аппаратов, лишены возможности обслуживания и ремонта, к их характеристикам предъявляются дополнительные требования к надежности, стабильности функционирования и устойчивости к внешним воздействующим факторам, в том числе к ионизирующему излучению космического пространства. Известно, что воздействие ионизирующего излучения крайне негативно влияет на работу полупроводниковых приборов. А для аналоговых трактов, полезная информация которых заключена в форме передаваемых по ним сигналов, влияние ионизирующего излучения носит более критичный характер в отличие от цифровых узлов. В устройствах возникает целый ряд обратимых и необратимых процессов, которые в аналоговых трактах могут привести как к искажениям сигналов, так и полному выходу из строя аппаратуры. Поэтому использование радиационно-стойкой элементной базы в космическом приборостроении приобретает ключевое значение.

RHRDAC1612

Рис. 1. Функциональная схема цифро-аналогового преобразователя RHRDAC1612 от компании STMicroelectronics

Разработчикам аппаратуры для космических аппаратов будет интересен новый радиационно-стойкий малошумящий цифро-аналоговый преобразователь RHRDAC1612, выпущенный компанией STMicroelectronics.

Функциональная схема прибора приведена на рис. 1.

Данный преобразователь спроектирован по сигма-дельта-архитектуре и имеет высокую линейность преобразования для сигналов в полосе до 3 кГц. ЦАП имеет разрядность 16 бит и обеспечивает отношение сигнал/шум 96 дБ.

ЦАП RHRDAC1612 позволяет работать от внешнего задающего генератора в диапазоне частот 2,4–3,6 МГц либо использовать внутренний 3-МГц генератор, при этом частота дискретизации составляет 12 квыб/с.

Прибор разрешает выполнять обмен данными с микропроцессором по интерфейсу SPI с уровнем напряжений 1,8–3,3 В.

Для управления, контроля и приема данных в приборе предусмотрен ряд соответствующих регистров, доступных для записи/чтения по двум адресам.

Регистр управления, предназначенный как для записи, так и для контрольного чтения по адресу 1, позволяет производить следующие настройки прибора:
• устанавливать формат передаваемых в ЦАП данных: в прямом двоичном либо дополнительном коде;
• конфигурировать ЦАП для работы с внешним либо внутренним источником тактовой частоты;
• запускать и останавливать циклы калибровки ЦАП;
• конфигурировать внутреннюю схему ЦАП для работы с внешним источником опорного напряжения последовательного либо параллельного типа.

Контрольный регистр прибора, доступный для чтения по адресу 1, содержит значение смещения в дополнительном коде, полученного в результате процесса калибровки, позволяя микропроцессорной системе осуществлять оценку степени исправности ЦАП.

Рис. 2. Схемотехническое решение для приема информации

Рис. 3. Режим асинхронной загрузки данных

Рис. 4. Режим синхронной загрузки данных

Регистр данных, предусмотренный как для записи, так и для чтения по адресу 2, разрешает ЦАП принимать значения для преобразования в аналоговый вид. При этом благодаря соответствующему схемотехническому решению в части приема информации, представленному на рис. 2, прибор допускает использование как режима асинхронной загрузки данных по отношению к частоте дискретизации (рис. 3), так и режима синхронной загрузки данных по прерыванию микропроцессора от соответствующего сигнала ЦАП (рис. 4).

Потребляемая мощность цифро-аналогового преобразователя при частоте дискретизации 12 ksps не превышает 20 мВт. Кроме того, существует возможность переключения прибора в режим пониженного энергопотребления.

ЦАП RHRDAC1612 устойчив к воздействию ионизирующего излучения до уровня поглощения 100 крад, также он не подвержен возникновению SEU- и SEL-эффектов вплоть до уровня воздействия ТЗЧ 120 МэВ•см2/мг.

Прибор изготавливается в металлокерамическом корпусе Flat 24.

В заключение следует добавить, что представленный ЦАП RHRDAC1612 может заинтересовать разработчиков, проектирующих космические телеметрические и другие высокоточные системы, в том числе производящие синтез аналоговых сигналов и обработку информации в аналоговом виде (компенсацию, масштабирование и т. д.). Кроме того, прибор можно рекомендовать в качестве замены ранее используемых в прежних проектах не радиационно-стойких ЦАП.

Скачать статью в PDF

Источник