电子工程师必备：AD7228A与AD7245A/AD7248A深度剖析

在电子设计领域，数模转换器（DAC）是实现数字信号到模拟信号转换的关键器件。今天，我们就来深入探讨两款性能卓越的DAC产品：AD7228A和AD7245A/AD7248A。

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AD7228A：八通道8位DAC的佼佼者

特性亮点

• 集成度高：AD7228A 芯片上集成了八个 8 位电压模式数模转换器、输出缓冲放大器和接口逻辑，无需外部微调即可实现全规格性能。这不仅大大节省了电路板空间，还提高了系统的可靠性，尤其适用于需要多个转换器的系统。
• 供电灵活：它支持单电源（+5V、+12V 或 +15V）或双电源供电。单电源供电时，DAC 的电压模式配置使 AD7228A 能够正常工作；双电源供电则可在某些参数上提升性能。
• 微处理器兼容性强：拥有一个通用的 8 位数据总线和独立的 DAC 锁存器，为与微处理器的简单接口提供了通用的控制架构。所有锁存使能信号均为电平触发，并且与大多数高性能 8 位微处理器速度兼容。

性能参数

• 静态性能：分辨率为 8 位，总未调整误差、相对精度、差分非线性等指标表现出色，且保证单调。
• 动态性能：电压输出压摆率为 2V/µs，正、负满量程变化的电压输出建立时间在不同条件下有所不同，但均能满足大多数应用需求。
• 电源要求：不同供电模式下，对电源电压范围、电流等有明确的规格要求，如双电源时 (V{DD}) 范围为 10.8V 至 16.5V，单电源 +15V 时 (V{DD}) 范围为 13.5V 至 16.5V 等。

应用模式

• 单极性输出操作：这是 AD7228A 每个通道的基本操作模式，输出电压与 (V_{REF}) 具有相同的正极性。在操作时，需注意参考输入电压相对于 GND 不能为负，否则可能导致寄生晶体管动作甚至器件损坏。
• 双极性输出操作：每个 DAC 可通过一个外部放大器和两个电阻单独配置为双极性输出操作。通过合理设置电阻值，可实现特定的输出电压关系。
• 交流参考信号应用：在某些应用中，可将交流信号作为参考输入应用于 AD7228A。在双电源操作时，它在参考电压的上限（+10V）和下限（+2V）范围内具有乘法能力，但交流信号需要进行交流耦合和偏置处理。
• 时序校正：在 ATE 应用中，可利用 AD7228A 的两个 DAC 来克服信号边缘变慢导致的时序问题，通过改变 DAC 的输出电压来可编程地校正两个信号之间的时序关系。
• 粗/细调节功能：AD7228A 的 DAC 可成对组合形成粗/细调节功能，通过一个外部运算放大器和几个电阻实现。DAC1 用于粗调输出电压，DAC2 用于微调，且由于每个 DAC 保证单调，粗调和微调均为单调操作。
• 自编程参考：可将一个 DAC（如 DAC1）用于反馈配置，为自身和其他七个转换器提供可编程参考，通过合理设置电阻比值和输入电压，可实现特定的参考电压输出。

接口逻辑

地址线 A0、A1 和 A2 用于选择哪个 DAC 接收来自输入端口的数据。当 (overline{WR}) 信号为低时，所选 DAC 的输入锁存器透明，其输出响应数据总线上的活动；在 (overline{WR}) 上升沿，数据被锁存到选定的 DAC 锁存器中；当 (overline{WR}) 为高时，模拟输出保持在各自锁存器中数据对应的数值。

AD7245A/AD7248A：12 位 DAC 的升级之选

产品优势

• 性能提升：作为行业标准 AD7245/AD7248 的增强版本，AD7245A/AD7248A 具有从 12V 到 15V 电源供电的能力，线性度等级达到 ±1/2 LSB，接口时间更快，并且在 (V_{DD}) 变化时，满量程和参考变化表现更好。
• 集成度高：在单片 CMOS 芯片上集成了 12 位电压输出数模转换器、输出放大器和齐纳电压参考，无需外部用户微调即可实现全规格性能。
• 微处理器兼容性：具有高速数据锁存器和双缓冲接口逻辑，与微处理器兼容。AD7245A 接受 12 位并行数据，在 CS 或 WR 上升沿将数据加载到输入锁存器；AD7248A 具有 8 位宽的数据总线，通过两次写操作将数据加载到输入锁存器。异步 LDAC 信号将数据从输入锁存器传输到 DAC 锁存器并更新模拟输出，AD7245A 还具有 DAC 锁存器的 CLR 信号，可实现上电复位等功能。
• 输出范围多样：片上 5V 埋入式齐纳二极管为 DAC 提供低噪声、温度补偿参考。单电源操作时，有 0V 到 +5V 和 0V 到 +10V 两种输出范围；双电源操作时，除了上述两种范围外，还有 ±5V 范围可供选择。输出放大器能够在 2kΩ 负载到 GND 上产生 +10V 电压。

封装形式

AD7245A 提供小尺寸、0.3 英寸宽的 24 引脚 DIP 和 SOIC 以及 28 端子表面贴装封装；AD7248A 则采用小尺寸、0.3 英寸宽的 20 引脚 DIP、SOIC 和 20 端子表面贴装封装。

总结

AD7228A 和 AD7245A/AD7248A 都是电子设计中非常优秀的 DAC 产品，它们各自具有独特的特点和优势。在实际应用中，电子工程师可以根据具体的设计需求，如分辨率要求、供电条件、接口方式、输出范围等，选择合适的 DAC 产品。你在使用这些 DAC 产品时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。