電子工程師必備：AD7228A與AD7245A/AD7248A深度剖析

在電子設計領域，數模轉換器（DAC）是實現數字信號到模擬信號轉換的關鍵器件。今天，我們就來深入探討兩款性能卓越的DAC產品：AD7228A和AD7245A/AD7248A。

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AD7228A：八通道8位DAC的佼佼者

特性亮點

• 集成度高：AD7228A 芯片上集成了八個 8 位電壓模式數模轉換器、輸出緩沖放大器和接口邏輯，無需外部微調即可實現全規格性能。這不僅大大節省了電路板空間，還提高了系統的可靠性，尤其適用于需要多個轉換器的系統。
• 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，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上提升性能。
• 微處理器兼容性強：擁有一個通用的 8 位數據總線和獨立的 DAC 鎖存器，為與微處理器的簡單接口提供了通用的控制架構。所有鎖存使能信號均為電平觸發，并且與大多數高性能 8 位微處理器速度兼容。

性能參數

• 靜態性能：分辨率為 8 位，總未調整誤差、相對精度、差分非線性等指標表現出色，且保證單調。
• 動態性能：電壓輸出壓擺率為 2V/μs，正、負滿量程變化的電壓輸出建立時間在不同條件下有所不同，但均能滿足大多數應用需求。
• 電源要求：不同供電模式下，對電源電壓范圍、電流等有明確的規格要求，如雙電源時 (V{DD}) 范圍為 10.8V 至 16.5V，單電源 +15V 時 (V{DD}) 范圍為 13.5V 至 16.5V 等。

應用模式

• 單極性輸出操作：這是 AD7228A 每個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，需注意參考輸入電壓相對于 GND 不能為負，否則可能導致寄生晶體管動作甚至器件損壞。
• 雙極性輸出操作：每個 DAC 可通過一個外部放大器和兩個電阻單獨配置為雙極性輸出操作。通過合理設置電阻值，可實現特定的輸出電壓關系。
• 交流參考信號應用：在某些應用中，可將交流信號作為參考輸入應用于 AD7228A。在雙電源操作時，它在參考電壓的上限（+10V）和下限（+2V）范圍內具有乘法能力，但交流信號需要進行交流耦合和偏置處理。
• 時序校正：在 ATE 應用中，可利用 AD7228A 的兩個 DAC 來克服信號邊緣變慢導致的時序問題，通過改變 DAC 的輸出電壓來可編程地校正兩個信號之間的時序關系。
• 粗/細調節功能：AD7228A 的 DAC 可成對組合形成粗/細調節功能，通過一個外部運算放大器和幾個電阻實現。DAC1 用于粗調輸出電壓，DAC2 用于微調，且由于每個 DAC 保證單調，粗調和微調均為單調操作。
• 自編程參考：可將一個 DAC（如 DAC1）用于反饋配置，為自身和其他七個轉換器提供可編程參考，通過合理設置電阻比值和輸入電壓，可實現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 DAC 接收來自輸入端口的數據。當 (overline{WR}) 信號為低時，所選 DAC 的輸入鎖存器透明，其輸出響應數據總線上的活動；在 (overline{WR}) 上升沿，數據被鎖存到選定的 DAC 鎖存器中；當 (overline{WR}) 為高時，模擬輸出保持在各自鎖存器中數據對應的數值。

AD7245A/AD7248A：12 位 DAC 的升級之選

產品優勢

• 性能提升：作為行業標準 AD7245/AD7248 的增強版本，AD7245A/AD7248A 具有從 12V 到 15V 電源供電的能力，線性度等級達到 ±1/2 LSB，接口時間更快，并且在 (V_{DD}) 變化時，滿量程和參考變化表現更好。
• 集成度高：在單片 CMOS 芯片上集成了 12 位電壓輸出數模轉換器、輸出放大器和齊納電壓參考，無需外部用戶微調即可實現全規格性能。
• 微處理器兼容性：具有高速數據鎖存器和雙緩沖接口邏輯，與微處理器兼容。AD7245A 接受 12 位并行數據，在 CS 或 WR 上升沿將數據加載到輸入鎖存器；AD7248A 具有 8 位寬的數據總線，通過兩次寫操作將數據加載到輸入鎖存器。異步 LDAC 信號將數據從輸入鎖存器傳輸到 DAC 鎖存器并更新模擬輸出，AD7245A 還具有 DAC 鎖存器的 CLR 信號，可實現上電復位等功能。
• 輸出范圍多樣：片上 5V 埋入式齊納二極管為 DAC 提供低噪聲、溫度補償參考。單電源操作時，有 0V 到 +5V 和 0V 到 +10V 兩種輸出范圍；雙電源操作時，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 負載到 GND 上產生 +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

AD7228A 和 AD7245A/AD7248A 都是電子設計中非常優秀的 DAC 產品，它們各自具有獨特的特點和優勢。在實際應用中，電子工程師可以根據具體的設計需求，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 產品。你在使用這些 DAC 產品時遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區分享你的經驗和見解。