MAX7541数模转换器芯片的引脚功能、内部结构和应用分析

１　概述

ＭＸ７５４１是美国ＭＡＸＩＭ公司生产的高速高精度１２位数字／模拟转换器芯片，由于ＭＸ７５４１转换器件的功耗特别低，而且其线性失真可低达０．０１２％，因此，该Ｄ／Ａ转换器芯片特别适合于精密模拟数据的获得和控制。此外，由于ＭＸ７５４１器件内部带有激光制作的精密晶片电阻和温度补偿电路以及ＮＭＯＳ开关，因而可充分保证ＭＸ７５４１具有１２位的精度。还有一个重要特点是：ＭＸ７５４１的所有输入均与ＣＭＯＳ和ＴＴＬ电平兼容。

ＭＸ７５４１在电气和管脚上都与ＡＤ公司的ＡＤ７５４１芯片兼容，它们都采用标准的１８脚封装。其主要电气特点如下：

●转换时间：０．６μｓ；

●具有１２位线性输出（１／２ＬＳＢ）；

●准确度：１ＬＳＢ；

●功耗低，５Ｖ情况下通常为４５０ｍＷ；

●可进行四象限乘法转换；

●与ＴＴＬ、ＣＭＯＳ电平兼容。

２、引脚功能和内部结构

图１所示是ＭＸ７５４１的引脚排列图，各引脚功能如下

ＶＲＥ、ＦＤＡＣ转换器的电压参考输入端，其电压值在±２５Ｖ之间；

ＲＦＢ反馈电阻接入端，在双极模式时与外置运算放大器输出相连；

ＯＵＴ１、ＯＵＴ２电流输出，Ｉ１＋Ｉ２为常数；

ＢＩＴ１～ＢＩＴ１２？数字量输出，ＢＩＴ１为最高位？

ＶＤＤ电源输入范围为＋１７Ｖ～＋５Ｖ？

ＧＮＤ数字地。

图２所示是ＭＸ７５４１ 高速Ｄ／Ａ转换芯片的内部结构功能图。

３　ＭＸ７５４１的输入与输出ＭＸ７５４１有两种输出方式，即单极性输出和双极性输出，两种方式的电路连接图分别如图３和图４所示。两种输出方式的输入输出对应关系分别列于表１和表２。

４、ＭＸ７５４１与单片机的连接

由于ＭＸ７５４１是１２位数字输入，因此它必须与１６位以上的单片机相连。当其与ＭＣＳ－９６单片机进行连接时，其电路非常简单，只需把单片机的数据线直接与ＭＸ７５４１的输入线相连即可。程序也很简单，只要不停地向其送数据即可。

５、与ＣＰＬＤ的连接

由于目前８位单片机应用比较多，再加上ＭＸ７５４１是高速Ｄ／Ａ转换器，因此，用单片机来控制ＭＸ７５４１显得不是很方便。为此，本文介绍一种运用可编程逻辑器件，这里以ＡＬＴＥＲＡ公司的ＭＡＸ７０００系列中的ＭＡＸ７１２８Ｓ为例，来控制ＭＸ７５４１的方法，该方法进而可推广到其它高速Ｄ／Ａ转换芯片。

这种控制方法的基本思想是利用ＣＰＬＤ连接８位单片机与１２位Ｄ／Ａ转换器，其中单片机与ＣＰＬＤ之间采用两根控制线来进行通讯，同时用它们来决定数据线中数据的种类，表３给出了控制线中的数据意义。但应注意：该方案的输入时钟周期应小于单片机的指令周期。下面给出的是利用ＶＥＲＩＬＯＧ语言所编写的程序：

ｍｏｄｕｌｅ ｍｘ７５４１（ｃｌｋ，ａ，ｂ，ｉｎ，ｏｕｔ）；？

ｏｕｔｐｕｔ ｏｕｔ；

ｉｎｐｕｔ ａ，ｂ，ｃｌｋ；

ｉｎｐｕｔ［７．．０］ｉｎ;

ｒｅｇ［７．．０］ｏｕｔ;

ｒｅｇ［７．．０］ ｄｉ;

ｒｅｇ［７．．０］ｇａｏ;

ａｌｗａｙｓ ＠（ｎｅｇｅｄｇｅ ｃｌｋ）

ｂｅｇｉｎ

ｉｆ（ａ＝＝０ ＆ ｂ＝＝１）

ｄｉ＜＝ｉｎ;

ｅｌｓｅ

ｉｆ（ａ＝＝１ ＆ ｂ＝＝０）

ｇａｏ＜＝ｉｎ［３：０］;

ｅｌｓｅ

ｉｆ（ａ＝＝１ ＆ ｂ＝＝１）

ｏｕｔ＜＝{ｇａｏ［３：０］，ｄｉ［７：］};

ｅｎｄ

ｅｎｄｍｏｄｕｌｅ其仿真输出波形如图５所示。

表3 控制线中的数据意义

６、结束语

将ＭＸ７５４１芯片用于高频波形发生器，结果证明：该芯片性能稳定？Ｄ／Ａ转换线性良好？使用简单。另外，这种方法也同样适用于其它同类产品（如ＭＸ７５４２，ＭＸ７５４３，ＭＸ７５４５等芯片）。