MX7225/MX7226：CMOS 四通道 8 位 D/A 转换器深度解析

一、产品概述

MX7225 和 MX7226 是 Maxim 公司推出的 CMOS 四通道 8 位 D/A 转换器。这两款转换器拥有四个匹配的电压输出 DAC，采用“倒置”的 R - 2R 梯形网络，能够将 8 位数字字转换为与所施加参考电压成比例的等效模拟输出电压。MX7225 中的每个 DAC 都有独立的参考输入，而 MX7226 则将所有参考输入连接在一起。

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二、绝对最大额定值

VREF 到 AGND 的电压范围为 -0.3V 至 +24V，这是在设计和使用过程中需要严格遵守的参数，超出这个范围可能会对器件造成损坏。那么在实际应用中，如何确保 VREF 处于安全范围内呢？这就需要我们在电路设计时合理选择电源和参考电压源。

三、电气特性

（一）双电源规格

在双电源条件下（(V{DD}= +11.4V) 至 +16.5V，(V{SS}=-5V pm 10%)，AGND = DGND = 0V，(V{REF}= +2V) 至 ((V{DD}-4V))），各项参数表现如下：

1. 总未调整误差：以 (V{DD}= +15V pm 5%)，(V{REF}= +10V) 为例，MX7225LN/CQ/UQ 有相应的指标要求。不同的器件在总未调整误差方面可能存在差异，这在设计时需要根据具体需求进行选择。
2. 相对精度：MX7225LN/CO/UQ 以及其他器件都有各自的相对精度指标。
3. 差分非线性：保证单调特性，MX7225LN/CO/UQ、MX7225KN/BQ/TO 以及其他器件有不同的差分非线性指标。
4. 满量程温度系数：当 (V_{REF}= +10V) 时，满量程温度系数为 ±5 ppm/°C，这意味着在温度变化时，输出会有一定的漂移，在对温度稳定性要求较高的场合需要考虑这一因素。
5. 零码误差：不同器件在不同温度条件下有不同的零码误差指标，例如 MX7225LN/CO/UQ 在 (T_{A}= +25^{circ}C) 以及在整个温度范围内有不同的误差值。
6. 参考输入电压范围：参考输入电压范围为 2V 至 (V_{DD}-4V)，这为设计提供了一定的灵活性。同时，MX7226 的参考输入电阻和电容也有相应的数值。

（二）单电源规格

在单电源条件下（(V{DD}= +15V pm 5%)，(V{SS}=AGND=DGND=0V)，(V_{REF}= +10V)）：

1. 分辨率：分辨率为 8 位，这决定了转换器能够实现的最小输出变化。
2. 总未调整误差：MX7225LN/CQ/UQ 以及其他器件的总未调整误差指标不同。
3. 参考输入：参考输入电压范围为 2V，MX7226 的参考输入电阻和电容也有特定值。
4. 交流馈通：在特定条件下有相应的交流馈通指标。
5. 数字输入：所有规格与双电源操作相同，同时对于指定性能，VOD 范围为 +14.25V 至 +15.75V，不同器件的正电源电流也有不同的数值。

四、开关特性

开关特性与双电源操作相同，这在设计时可以减少额外的考虑因素，提高设计的通用性。

五、详细描述

（一）VREF 输入

VREF 输入电压设定了 DAC 的满量程输出。VREF 输入的阻抗和电容都与输入代码有关。输入代码为 01010101 时，MX7225 的输入阻抗约为 11k，MX7226 约为 2k；输入代码为 00000000 时，输入阻抗最大为无穷大。为了保持输出线性，MX7225 的参考源输出阻抗不得超过 20Ω，MX7226 不得超过 4Ω。那么在实际电路中，如何选择合适的参考源来满足这一要求呢？这需要我们对参考源的特性有深入的了解。

（二）输出表达式

输出电压 (V{OUT}) 可以用公式 (V{OUT }=N{B} × V{REF } / 256) 表示，其中 (N_{B}) 是 DAC 二进制输入代码的数值。通过这个公式，我们可以根据输入代码和参考电压计算出输出电压。

（三）输出缓冲放大器

MX7225/26 的电压输出都由精密单位增益跟随器内部缓冲，其压摆率大于 3V/μs。在驱动 2k 电阻与 100pF 电容并联负载，且进行满量程转换（0V 至 +10V 或 +10V 至 0V）时，输出在小于 4μs 内稳定到 ±1/2LSB。这表明该器件在动态响应和稳定性能方面表现良好。

综上所述，MX7225 和 MX7226 在性能上有各自的特点和优势，电子工程师在设计时需要根据具体的应用场景和需求，综合考虑各项参数，合理选择和使用这两款 D/A 转换器。你在使用这类 D/A 转换器时，有没有遇到过一些特殊的问题呢？欢迎在评论区分享。