AD7245A/AD7248A：12位DAC的卓越之选

在电子设计领域，数模转换器（DAC）是连接数字世界和模拟世界的重要桥梁。今天，我们要深入探讨AD7245A/AD7248A这两款12位DAC，它们在性能、功能和应用方面都有着出色的表现。

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产品特性与优势

先进特性

AD7245A/AD7248A是工业标准AD7245/AD7248的增强版本，具有诸多显著特性。它采用12位CMOS DAC，带有输出放大器和参考电压，支持12V至15V的宽电源范围，线性度达到±1/2 LSB，接口速度更快，数据建立时间仅30ns（典型值）。此外，它还具有扩展的塑料温度范围（–40°C至+85°C），可在单电源或双电源下工作，功耗低至65mW（单电源典型值）。

封装与结构

AD7245A采用并行加载结构，而AD7248A采用(8 + 4)加载结构。它们的封装形式多样，AD7245A有24引脚DIP、SOIC和28引脚表面贴装封装；AD7248A有20引脚DIP、SOIC和20引脚表面贴装封装，小尺寸封装节省空间并提高了可靠性。

技术规格剖析

电气参数

在分辨率和相对精度方面，AD7245A/AD7248A的分辨率为12位，不同版本的相对精度有所差异，如A2版本为±3/4 LSB，B2和T2版本为±1/2 LSB。在温度范围方面，A/B版本为–40°C至+85°C，T版本为–55°C至+125°C。

参考输出

参考输出电压在25°C时为4.99/5.01V，参考温度系数为±25 ppm/°C（A/B版本）和±35 ppm/°C（T版本），参考负载变化较小，保证了输出的稳定性。

数字输入与模拟输出

数字输入方面，输入高电压VINH为2.4V，输入低电压VINL为0.8V，输入电流最大为±10μA，输入电容最大为8pF。模拟输出方面，输出范围电阻为15/30kΩ，输出电压范围有0V至5V、0V至10V和±5V三种可选，直流输出阻抗为0.5Ω。

交流特性

电压输出建立时间在正负满量程变化时均为7μs（A/B版本）和10μs（T版本），输出电压压摆率为2V/μs（A/B版本）和1.5V/μs（T版本），数字馈通为10nV - s，数模毛刺脉冲为30nV - s。

电路原理详解

D/A部分

AD7245A/AD7248A包含一个12位电压模式数模转换器，输出电压与参考电压极性相同，支持单电源工作。参考电压由片上埋入式齐纳二极管提供，DAC由高度稳定的薄膜R - 2R梯形网络和十二个高速NMOS单刀双掷开关组成。

运算放大器部分

电压模式D/A转换器的输出由一个非反相CMOS放大器缓冲，用户可通过连接两个增益设置电阻来选择不同的输出电压范围。放大器可在单电源或双电源下工作，单电源时可实现0V至5V或0V至10V的输出范围，双电源时可实现±5V的输出范围。

电压参考部分

内部低噪声埋入式齐纳二极管参考经过修整，具有良好的绝对精度和温度系数。参考电压被缓冲后提供给用户，可用于驱动双极性输出范围所需的电路，也可作为系统中其他部分的参考，但需外部缓冲。

数字部分

数字输入兼容TTL或5V CMOS电平，所有数据输入均为静态保护MOS门，输入电流小于1nA，控制输入由于快速数字接口会吸收较高电流（最大150μA）。内部逻辑输入通过片上分布式二极管实现保护，数字馈通低至10nV - s。

接口逻辑分析

AD7245A接口逻辑

AD7245A包含输入锁存器和DAC锁存器，CS和WR控制输入锁存器的加载，LDAC控制数据从输入锁存器传输到DAC锁存器。所有控制信号为电平触发，输入数据在WR的上升沿锁存，DAC锁存器中的数据决定转换器的模拟输出。CLR信号可将DAC锁存器的内容重置为全0。

AD7248A接口逻辑

AD7248A的输入加载结构适用于8位数据总线的微处理器，同样包含输入锁存器和DAC锁存器。CSMSB、CSLSB和WR控制数据从外部数据总线加载到输入锁存器，数据分两次写入。LDAC控制12位数据从输入锁存器传输到DAC锁存器，该信号异步且独立于WR。

应用方案展示

输出电压范围配置

AD7245A/AD7248A可通过内部缩放电阻实现多种输出电压范围。单极性0V至10V配置时，将双极性偏移电阻ROFS连接到AGND，RFB连接到Vout；单极性0V至5V配置时，将ROFS、RFB和Vout连接在一起；双极性配置时，将ROFS输入连接到REF OUT，RFB和Vout连接，需双电源供电。

AGND偏置

通过对AD7245A/AD7248A的AGND引脚进行偏置，可提供偏移“零”模拟输出电压电平。在放大器增益为1时，输出电压Vout = VBIAS + D × VREF；增益为2时，Vout = 2(VBIAS + D × VREF)。

可编程电流 sink

将AD7245A/AD7248A与功率MOSFET晶体管VN0300M配合使用，可实现可编程电流 sink， sink电流ISINK = D × VREF / R1。

可编程频率函数发生器

结合AD7245A/AD7248A、AD537电压 - 频率转换器和AD639三角函数发生器，可构建一个可编程频率的完整函数发生器，提供方波、三角波和正弦波输出。

微处理器接口

AD7245A和AD7248A可与多种微处理器接口，如8086、MC68000、8085A/8088、68008、6502/6809和8051等。不同的接口方式可根据具体需求选择，实现数据的传输和模拟输出的更新。

总结

AD7245A/AD7248A作为12位DAC，凭借其出色的性能、丰富的功能和多样的应用方案，为电子工程师提供了一个可靠的选择。在实际设计中，我们可以根据具体需求合理选择版本和封装，灵活配置输出电压范围，实现与各种微处理器的接口，从而满足不同的应用场景。你在使用类似DAC时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。