ADC与DAC，集成式数据转换器件有何特色

数据转换器，用于模拟信号与数字信号之间的转换传输想必大家已经很熟悉了。更细分点就是ADC/DAC。工程应用上即是要实现模拟量到数字量，或是数字量到模拟量的转换功能。ADC和DAC能够应用的范围之广，能做到的精度之高，以及能达到的速度之快在此前的文章中已经做过很多介绍了。今天我们谈到的是一类特殊的数据转换器，因为它是集成型的，不再只是单独的模数或数模转换。

 

这一类集成了ADC与DAC的特殊数据转换器主要是从设计着手，组合成集成型的专用器件，以此来提高数据采集能力，提高信号质量并降低功耗。这类器件往往还有着别的集成器件，诸如传感器，电压基准。这类集成器件不算多，但每个产品都突出了高精密度与高集成度。尤其是最近推出的新产品都极具特色。

 

AMC60804

 

AMC60804是一款集成了4通道电流和电压输出DAC和高精ADC的低功耗模拟器件，是TI在今年最新推出的用于控制器的器件。

 

（AMC60804，TI）

 

AMC60804内部集成了四个具有可编程输出范围的12位电流输出数模转换器（IDAC）和四个12位电压输出DAC（VDAC）。ADC采用了速度为1-MSPS的12位模数转换，用于外部信号和内部信号监测、电源和温度报警监测。

 

AMC60804中 VDAC支持正输出和负输出范围操作，并且能够提供高达50 mA的电流，这一点使其成为在EML中的不二选择。此外，AMC60804的 IDAC则能支持150 mA的满标度输出范围，功耗极低。

 

至于其应用的ADC，AMC60804囊括了四个多路ADC的输入引脚，并包含一个低延迟窗口比较器，这种ADC配置擅长接收信号强度指示器（RSSI）和信号丢失（LOS）的检测。当然不止这样，集成的ADC还能够测量IDAC引脚处的电压，以及VDAC下降的电流，从而实现对这些输出的监控。

 

AMC60804这类特殊的器件展示了低功耗、高集成度、非常小的尺寸和宽的工作温度范围这些特性，这些特性在光学模块EML的一体式低成本控制电路中应该是最佳的设计选择。这种集成型数据转换器件因为其独特的能力在减少某一电路的设计上确实有独到的实力。

 

AFE10004

 

AFE10004是TI去年年末推出的一款集成型器件，看它的编号就知道这是一款模拟前端。当然，它是一款高度集成的精密模拟前端。

 

（TI）

 

AFE10004的高度集成体现在四个温度补偿DAC、EEPROM和栅极偏置开关上。四个DAC通过EEPROM中存储的四个独立的温度-电压转换功能进行编程，在无需额外外部电路的情况下进行温度效应校正。器件在启动后，可以在不受系统控制器干预的情况下运行，用于设置和补偿控制应用中的偏置电压。而四个栅极偏置输出则是为快速响应设置。四个栅极偏置输出与引脚上的器件配合，用以快速实现正确的功率排序和晶体管保护。

 

-40 到125℃的温度覆盖是射频系统设计中必不可少的一环。加之AFE10004四个DAC灵活的输出范围，在偏置控制电路设计上的该器件提供了性价比很高的选择。

 

AD5941

 

ADI旗下的AD5941同样是一款高精度、低功耗模拟前端。AD5941分辨率高达16位的ADC位于在测量通道上，是800 ksps的多通道ADC。

 

（AD5941开发板，ADI）

 

AD5941由两个高精度环路和一个通用测量通道组成。第一个激励环路包括一个超低功耗、双输出串DAC，这种低功耗环路能够产生从直流至200 Hz的信号。第二个环路包括一个12位高速DAC，能够生成高达200 kHz的高频激励信号。

 

16位的ADC带有输入缓冲器、内置抗混叠滤波器和可编程增益放大器。ADC 之前的输入多路复用器允许用户选择多个外部电流输入、多个外部电压输入和内部通道进行测量。AD5941内部ADC和DAC电路使用该片内1.8 V和2.5 V片内基准电压源，确保器件外设的低漂移性能。

 

AD5941的节能体现在整个系统上，器件加电后，所有其他模块处于休眠模式时的电流消耗仅为6.5μA，在这种休眠模式时，低功耗DAC和恒电位放大器将会保持加电，以维持传感器偏置。对于高精度的电气测量应用，AD5941的集成设计可以完美覆盖。

 

小结

 

与分立式方案相比，这类器件可以节省空间和简化运行并提供系统所需的可配置性、可靠性和可预测性。尤其是ADC和DAC组合产品特别适合可配置输入/输出级或外设的通用系统监控。这种技术产品的配置结合给工程师在设计上提供了极大的便利。