電子工程師必備：AD7228A與AD7245A/AD7248A深度剖析

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）是實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)到模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵器件。今天，我們就來(lái)深入探討兩款性能卓越的DAC產(chǎn)品：AD7228A和AD7245A/AD7248A。

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AD7228A：八通道8位DAC的佼佼者

特性亮點(diǎn)

• 集成度高：AD7228A 芯片上集成了八個(gè) 8 位電壓模式數(shù)模轉(zhuǎn)換器、輸出緩沖放大器和接口邏輯，無(wú)需外部微調(diào)即可實(shí)現(xiàn)全規(guī)格性能。這不僅大大節(jié)省了電路板空間，還提高了系統(tǒng)的可靠性，尤其適用于需要多個(gè)轉(zhuǎn)換器的系統(tǒng)。
• 供電靈活：它支持單電源（+5V、+12V 或 +15V）或雙電源供電。單電源供電時(shí)，DAC 的電壓模式配置使 AD7228A 能夠正常工作；雙電源供電則可在某些參數(shù)上提升性能。
• 微處理器兼容性強(qiáng)：擁有一個(gè)通用的 8 位數(shù)據(jù)總線和獨(dú)立的 DAC 鎖存器，為與微處理器的簡(jiǎn)單接口提供了通用的控制架構(gòu)。所有鎖存使能信號(hào)均為電平觸發(fā)，并且與大多數(shù)高性能 8 位微處理器速度兼容。

性能參數(shù)

• 靜態(tài)性能：分辨率為 8 位，總未調(diào)整誤差、相對(duì)精度、差分非線性等指標(biāo)表現(xiàn)出色，且保證單調(diào)。
• 動(dòng)態(tài)性能：電壓輸出壓擺率為 2V/μs，正、負(fù)滿量程變化的電壓輸出建立時(shí)間在不同條件下有所不同，但均能滿足大多數(shù)應(yīng)用需求。
• 電源要求：不同供電模式下，對(duì)電源電壓范圍、電流等有明確的規(guī)格要求，如雙電源時(shí) (V{DD}) 范圍為 10.8V 至 16.5V，單電源 +15V 時(shí) (V{DD}) 范圍為 13.5V 至 16.5V 等。

應(yīng)用模式

• 單極性輸出操作：這是 AD7228A 每個(gè)通道的基本操作模式，輸出電壓與 (V_{REF}) 具有相同的正極性。在操作時(shí)，需注意參考輸入電壓相對(duì)于 GND 不能為負(fù)，否則可能導(dǎo)致寄生晶體管動(dòng)作甚至器件損壞。
• 雙極性輸出操作：每個(gè) DAC 可通過(guò)一個(gè)外部放大器和兩個(gè)電阻單獨(dú)配置為雙極性輸出操作。通過(guò)合理設(shè)置電阻值，可實(shí)現(xiàn)特定的輸出電壓關(guān)系。
• 交流參考信號(hào)應(yīng)用：在某些應(yīng)用中，可將交流信號(hào)作為參考輸入應(yīng)用于 AD7228A。在雙電源操作時(shí)，它在參考電壓的上限（+10V）和下限（+2V）范圍內(nèi)具有乘法能力，但交流信號(hào)需要進(jìn)行交流耦合和偏置處理。
• 時(shí)序校正：在 ATE 應(yīng)用中，可利用 AD7228A 的兩個(gè) DAC 來(lái)克服信號(hào)邊緣變慢導(dǎo)致的時(shí)序問(wèn)題，通過(guò)改變 DAC 的輸出電壓來(lái)可編程地校正兩個(gè)信號(hào)之間的時(shí)序關(guān)系。
• 粗/細(xì)調(diào)節(jié)功能：AD7228A 的 DAC 可成對(duì)組合形成粗/細(xì)調(diào)節(jié)功能，通過(guò)一個(gè)外部運(yùn)算放大器和幾個(gè)電阻實(shí)現(xiàn)。DAC1 用于粗調(diào)輸出電壓，DAC2 用于微調(diào)，且由于每個(gè) DAC 保證單調(diào)，粗調(diào)和微調(diào)均為單調(diào)操作。
• 自編程參考：可將一個(gè) DAC（如 DAC1）用于反饋配置，為自身和其他七個(gè)轉(zhuǎn)換器提供可編程參考，通過(guò)合理設(shè)置電阻比值和輸入電壓，可實(shí)現(xiàn)特定的參考電壓輸出。

接口邏輯

地址線 A0、A1 和 A2 用于選擇哪個(gè) DAC 接收來(lái)自輸入端口的數(shù)據(jù)。當(dāng) (overline{WR}) 信號(hào)為低時(shí)，所選 DAC 的輸入鎖存器透明，其輸出響應(yīng)數(shù)據(jù)總線上的活動(dòng)；在 (overline{WR}) 上升沿，數(shù)據(jù)被鎖存到選定的 DAC 鎖存器中；當(dāng) (overline{WR}) 為高時(shí)，模擬輸出保持在各自鎖存器中數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的數(shù)值。

AD7245A/AD7248A：12 位 DAC 的升級(jí)之選

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)

• 性能提升：作為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) AD7245/AD7248 的增強(qiáng)版本，AD7245A/AD7248A 具有從 12V 到 15V 電源供電的能力，線性度等級(jí)達(dá)到 ±1/2 LSB，接口時(shí)間更快，并且在 (V_{DD}) 變化時(shí)，滿量程和參考變化表現(xiàn)更好。
• 集成度高：在單片 CMOS 芯片上集成了 12 位電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器、輸出放大器和齊納電壓參考，無(wú)需外部用戶微調(diào)即可實(shí)現(xiàn)全規(guī)格性能。
• 微處理器兼容性：具有高速數(shù)據(jù)鎖存器和雙緩沖接口邏輯，與微處理器兼容。AD7245A 接受 12 位并行數(shù)據(jù)，在 CS 或 WR 上升沿將數(shù)據(jù)加載到輸入鎖存器；AD7248A 具有 8 位寬的數(shù)據(jù)總線，通過(guò)兩次寫操作將數(shù)據(jù)加載到輸入鎖存器。異步 LDAC 信號(hào)將數(shù)據(jù)從輸入鎖存器傳輸?shù)?DAC 鎖存器并更新模擬輸出，AD7245A 還具有 DAC 鎖存器的 CLR 信號(hào)，可實(shí)現(xiàn)上電復(fù)位等功能。
• 輸出范圍多樣：片上 5V 埋入式齊納二極管為 DAC 提供低噪聲、溫度補(bǔ)償參考。單電源操作時(shí)，有 0V 到 +5V 和 0V 到 +10V 兩種輸出范圍；雙電源操作時(shí)，除了上述兩種范圍外，還有 ±5V 范圍可供選擇。輸出放大器能夠在 2kΩ 負(fù)載到 GND 上產(chǎn)生 +10V 電壓。

封裝形式

AD7245A 提供小尺寸、0.3 英寸寬的 24 引腳 DIP 和 SOIC 以及 28 端子表面貼裝封裝；AD7248A 則采用小尺寸、0.3 英寸寬的 20 引腳 DIP、SOIC 和 20 端子表面貼裝封裝。

總結(jié)

AD7228A 和 AD7245A/AD7248A 都是電子設(shè)計(jì)中非常優(yōu)秀的 DAC 產(chǎn)品，它們各自具有獨(dú)特的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。在實(shí)際應(yīng)用中，電子工程師可以根據(jù)具體的設(shè)計(jì)需求，如分辨率要求、供電條件、接口方式、輸出范圍等，選擇合適的 DAC 產(chǎn)品。你在使用這些 DAC 產(chǎn)品時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。