AD7245A/AD7248A：12位DAC的卓越之選

在電子設(shè)計(jì)領(lǐng)域，數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）是連接數(shù)字世界和模擬世界的重要橋梁。今天，我們要深入探討AD7245A/AD7248A這兩款12位DAC，它們在性能、功能和應(yīng)用方面都有著出色的表現(xiàn)。

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產(chǎn)品特性與優(yōu)勢

先進(jìn)特性

AD7245A/AD7248A是工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AD7245/AD7248的增強(qiáng)版本，具有諸多顯著特性。它采用12位CMOS DAC，帶有輸出放大器和參考電壓，支持12V至15V的寬電源范圍，線性度達(dá)到±1/2 LSB，接口速度更快，數(shù)據(jù)建立時(shí)間僅30ns（典型值）。此外，它還具有擴(kuò)展的塑料溫度范圍（–40°C至+85°C），可在單電源或雙電源下工作，功耗低至65mW（單電源典型值）。

封裝與結(jié)構(gòu)

AD7245A采用并行加載結(jié)構(gòu)，而AD7248A采用(8 + 4)加載結(jié)構(gòu)。它們的封裝形式多樣，AD7245A有24引腳DIP、SOIC和28引腳表面貼裝封裝；AD7248A有20引腳DIP、SOIC和20引腳表面貼裝封裝，小尺寸封裝節(jié)省空間并提高了可靠性。

技術(shù)規(guī)格剖析

電氣參數(shù)

在分辨率和相對精度方面，AD7245A/AD7248A的分辨率為12位，不同版本的相對精度有所差異，如A2版本為±3/4 LSB，B2和T2版本為±1/2 LSB。在溫度范圍方面，A/B版本為–40°C至+85°C，T版本為–55°C至+125°C。

參考輸出

參考輸出電壓在25°C時(shí)為4.99/5.01V，參考溫度系數(shù)為±25 ppm/°C（A/B版本）和±35 ppm/°C（T版本），參考負(fù)載變化較小，保證了輸出的穩(wěn)定性。

數(shù)字輸入與模擬輸出

數(shù)字輸入方面，輸入高電壓VINH為2.4V，輸入低電壓VINL為0.8V，輸入電流最大為±10μA，輸入電容最大為8pF。模擬輸出方面，輸出范圍電阻為15/30kΩ，輸出電壓范圍有0V至5V、0V至10V和±5V三種可選，直流輸出阻抗為0.5Ω。

交流特性

電壓輸出建立時(shí)間在正負(fù)滿量程變化時(shí)均為7μs（A/B版本）和10μs（T版本），輸出電壓壓擺率為2V/μs（A/B版本）和1.5V/μs（T版本），數(shù)字饋通為10nV - s，數(shù)模毛刺脈沖為30nV - s。

電路原理詳解

D/A部分

AD7245A/AD7248A包含一個(gè)12位電壓模式數(shù)模轉(zhuǎn)換器，輸出電壓與參考電壓極性相同，支持單電源工作。參考電壓由片上埋入式齊納二極管提供，DAC由高度穩(wěn)定的薄膜R - 2R梯形網(wǎng)絡(luò)和十二個(gè)高速NMOS單刀雙擲開關(guān)組成。

運(yùn)算放大器部分

電壓模式D/A轉(zhuǎn)換器的輸出由一個(gè)非反相CMOS放大器緩沖，用戶可通過連接兩個(gè)增益設(shè)置電阻來選擇不同的輸出電壓范圍。放大器可在單電源或雙電源下工作，單電源時(shí)可實(shí)現(xiàn)0V至5V或0V至10V的輸出范圍，雙電源時(shí)可實(shí)現(xiàn)±5V的輸出范圍。

電壓參考部分

內(nèi)部低噪聲埋入式齊納二極管參考經(jīng)過修整，具有良好的絕對精度和溫度系數(shù)。參考電壓被緩沖后提供給用戶，可用于驅(qū)動(dòng)雙極性輸出范圍所需的電路，也可作為系統(tǒng)中其他部分的參考，但需外部緩沖。

數(shù)字部分

數(shù)字輸入兼容TTL或5V CMOS電平，所有數(shù)據(jù)輸入均為靜態(tài)保護(hù)MOS門，輸入電流小于1nA，控制輸入由于快速數(shù)字接口會(huì)吸收較高電流（最大150μA）。內(nèi)部邏輯輸入通過片上分布式二極管實(shí)現(xiàn)保護(hù)，數(shù)字饋通低至10nV - s。

接口邏輯分析

AD7245A接口邏輯

AD7245A包含輸入鎖存器和DAC鎖存器，CS和WR控制輸入鎖存器的加載，LDAC控制數(shù)據(jù)從輸入鎖存器傳輸?shù)紻AC鎖存器。所有控制信號為電平觸發(fā)，輸入數(shù)據(jù)在WR的上升沿鎖存，DAC鎖存器中的數(shù)據(jù)決定轉(zhuǎn)換器的模擬輸出。CLR信號可將DAC鎖存器的內(nèi)容重置為全0。

AD7248A接口邏輯

AD7248A的輸入加載結(jié)構(gòu)適用于8位數(shù)據(jù)總線的微處理器，同樣包含輸入鎖存器和DAC鎖存器。CSMSB、CSLSB和WR控制數(shù)據(jù)從外部數(shù)據(jù)總線加載到輸入鎖存器，數(shù)據(jù)分兩次寫入。LDAC控制12位數(shù)據(jù)從輸入鎖存器傳輸?shù)紻AC鎖存器，該信號異步且獨(dú)立于WR。

應(yīng)用方案展示

輸出電壓范圍配置

AD7245A/AD7248A可通過內(nèi)部縮放電阻實(shí)現(xiàn)多種輸出電壓范圍。單極性0V至10V配置時(shí)，將雙極性偏移電阻ROFS連接到AGND，RFB連接到Vout；單極性0V至5V配置時(shí)，將ROFS、RFB和Vout連接在一起；雙極性配置時(shí)，將ROFS輸入連接到REF OUT，RFB和Vout連接，需雙電源供電。

AGND偏置

通過對AD7245A/AD7248A的AGND引腳進(jìn)行偏置，可提供偏移“零”模擬輸出電壓電平。在放大器增益為1時(shí)，輸出電壓Vout = VBIAS + D × VREF；增益為2時(shí)，Vout = 2(VBIAS + D × VREF)。

可編程電流 sink

將AD7245A/AD7248A與功率MOSFET晶體管VN0300M配合使用，可實(shí)現(xiàn)可編程電流 sink， sink電流ISINK = D × VREF / R1。

可編程頻率函數(shù)發(fā)生器

結(jié)合AD7245A/AD7248A、AD537電壓 - 頻率轉(zhuǎn)換器和AD639三角函數(shù)發(fā)生器，可構(gòu)建一個(gè)可編程頻率的完整函數(shù)發(fā)生器，提供方波、三角波和正弦波輸出。

微處理器接口

AD7245A和AD7248A可與多種微處理器接口，如8086、MC68000、8085A/8088、68008、6502/6809和8051等。不同的接口方式可根據(jù)具體需求選擇，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和模擬輸出的更新。

總結(jié)

AD7245A/AD7248A作為12位DAC，憑借其出色的性能、豐富的功能和多樣的應(yīng)用方案，為電子工程師提供了一個(gè)可靠的選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們可以根據(jù)具體需求合理選擇版本和封裝，靈活配置輸出電壓范圍，實(shí)現(xiàn)與各種微處理器的接口，從而滿足不同的應(yīng)用場景。你在使用類似DAC時(shí)遇到過哪些問題呢？歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見解。