更小、更強(qiáng)、更省電，這是電子產(chǎn)品發(fā)展永恒的話題。對于模擬芯片來說，半導(dǎo)體工藝和電路設(shè)計(jì)的演進(jìn)步伐要相對慢一些。即便如此，我們回首便會(huì)發(fā)現(xiàn)，不知不覺中原來變化已經(jīng)如此之大。

以美國德州儀器公司（Texas Instruments，簡稱TI）的ADC和DAC產(chǎn)品為例，自2000年以來，器件尺寸縮小了18倍，數(shù)據(jù)傳輸率提高了67倍，功耗下降了2倍。在此前提下，器件的精度卻上升了96倍！

圖1：TI數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r

我們知道，在物聯(lián)網(wǎng)時(shí)代，傳感器節(jié)點(diǎn)數(shù)量眾多，精度也越來越高，這對數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品的性能也提出了新的要求。某些應(yīng)用尤其對器件的尺寸、功耗和可靠性要求苛刻，需要在惡劣的條件下的受限空間內(nèi)以電池供電工作數(shù)年。TI最新數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品就是為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)而設(shè)計(jì)。

首先我們來看一下數(shù)模轉(zhuǎn)換產(chǎn)品DAC80508和DAC70508。它們分別是業(yè)界最小封裝的八通道高精度真正16位和14位DAC，滿足行業(yè)對微型DAC的需求。這兩款芯片的主要特色包括：

更小的系統(tǒng)尺寸。設(shè)計(jì)人員可使用2.4 mm x 2.4 mm WCSP封裝，相較競爭對手的產(chǎn)品，將體積減小36%。集成式內(nèi)部基準(zhǔn)進(jìn)一步縮減了系統(tǒng)尺寸。

最高的精度。1位最小有效位積分非線性在16和 14位分辨率的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了最高精度 - 線性度比競爭對手的產(chǎn)品 高出66%。

更高的可靠性。完全標(biāo)定的從-40°C到+125°C的 更大溫度范圍， 并具備循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）功能，提高了系統(tǒng)可靠性。

Vasanth先生介紹說，DAC80508典型應(yīng)用是為光通信設(shè)備中的光電二極管提供偏置電流。如下圖所示，DAC80508在全溫度范圍內(nèi)為光電二極管提供高精度、穩(wěn)定的偏置電流，保證設(shè)備平穩(wěn)運(yùn)行。

圖2：TIDA-01525 – 具有高精度可控電流需求的激光二極管應(yīng)用的參考設(shè)計(jì)

再看一下24位ADC ADS122C04和ADS122U04。這兩款A(yù)DC的區(qū)別是只是接口不一樣。前者帶有雙線I2C接口，而后者帶有雙線UART接口。它們是帶有內(nèi)部基準(zhǔn)的業(yè)界最小的24位ADC。這兩款芯片的主要特色包括：

更小引腳。封裝選項(xiàng)提供雙線I2C或雙線 UART接口，這些接口只需少量數(shù)字隔離通道，因而降低了隔離系統(tǒng)的總成本。

更卓越的性能。具備低漂移2.048-V， 5-ppm/°C內(nèi)部基準(zhǔn)和內(nèi)置2%精度的振蕩器， 有助設(shè)計(jì)人員改進(jìn)電源線路循環(huán)噪聲抑制。

更高可靠性。完全標(biāo)定的從-40°C到+125°C的更大溫度范圍，并具備循環(huán)冗余校驗(yàn)（CRC）功 能，提高了系統(tǒng)可靠性。

據(jù)介紹，這兩款芯片的一個(gè)典型應(yīng)用是冷熱儀表的高精度溫度測量。如下圖所示，ADC將兩個(gè)溫度傳感器測量的模擬信號精確地轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，供給MCU來計(jì)算總體的熱量消耗。

圖3：TIDA-01526 – 適合冷熱儀表的高精度溫度測量參考設(shè)計(jì)

據(jù)介紹，TI的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器核心投資領(lǐng)域包括兩個(gè)主線：高精度和高速度。目前，高精度產(chǎn)品線包括小尺寸的ADS122x04和DAC80508，低功耗的ADS7142和DAC8771，高精度的 ADS1260和DAC9881，以及高吞吐量的ADS9224R。高速度的產(chǎn)品線目前有高性能的ADC12DJ3200，將來還會(huì)推出超高速和低功耗產(chǎn)品。

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