微型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器如何通過更小的尺寸帶來更多的價值

（注：Kaustubh Gadgil和Robert Schreiber合撰此技術文章。）

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隨著系統(tǒng)尺寸越來越小，每平方毫米的印刷電路板（PCB）面積都至關重要。與此同時，隨著對數(shù)據(jù)需求的增加，則需要監(jiān)視更多的傳感器。

本文將討論如何顯著減少PCB占用空間，增加通道密度以及最大限度地發(fā)揮其他組件和功能與TI微型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器高度集成的優(yōu)勢，從而以更小的尺寸創(chuàng)造更多的價值。

第一個優(yōu)點：PCB占用空間更小

設計和封裝技術的進步使得電子元件變得越來越小。?如圖1所示，TI最新的單通道ADC（ADS7042）占用空間為2.25mm²，幾乎是十年前同類ADC的一半。同樣，TI最新的單通道DAC（DAC53401）是十年前同類DAC的四分之一。同樣，對于多通道應用，TI最新的8通道ADC（ADS7138）和DAC（DAC53608）的占用空間均為9mm²（每個通道約1mm²）。

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• 偏置電壓產(chǎn)生（固定和可變）

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• 模擬和數(shù)字比較器

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? ? ? ?如圖5所示，單獨反饋引腳（FB）可以讓您把DAC53401當作帶可編程閾值電壓的模擬比較器使用。

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優(yōu)點3：集成數(shù)字特征

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更小的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器不僅可以進行遠程傳感器調(diào)節(jié)，還可以進行遠程數(shù)據(jù)處理。本地處理提高了遠程傳感器的性能，減少了報警時的響應時間，并釋放了中央處理器中的一些處理帶寬。

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?例子包括：

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• 提高噪聲性能的輸出平均

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如要減少系統(tǒng)中噪聲的影響，通常的做法是在短時間內(nèi)平均傳感器讀數(shù)。如圖7所示，ADS7138可以平均多達128個樣本，能將噪聲的影響減少10倍以上。

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• 通用輸入/輸出（GPIO）

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在許多系統(tǒng)中，檢測報警事件需要立即進行控制操作（如關閉加熱元件或打開危險指示器）。在ADS7138中，一些模擬輸入通道可以監(jiān)測傳感器，而未使用的模擬輸入通道可以用作GPIO引腳。如圖8所示，被監(jiān)測的傳感器可以本地控制GPIO引腳的狀態(tài)，或者使用I2C接口的中央處理器可以遠程控制狀態(tài)。

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• 波形產(chǎn)生

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在某些系統(tǒng)中，您需要生成特定的波形以產(chǎn)生提示音（如在醫(yī)療應用中）或創(chuàng)造LED呼吸效果（如在照明應用中）。像DAC53401這樣的DAC具有稱之為連續(xù)波形生成的特性，使您能夠生成三角形、正方形、梯形或鋸齒波，如圖9所示。

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• 循環(huán)冗余校驗（CRC）

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使用ADCs（如ADS7138）進行關鍵監(jiān)測功能或冗余測量時，必須保持數(shù)據(jù)完整性。如圖10所示，ADS7138通過在ADC和中央處理器之間的數(shù)據(jù)通信上執(zhí)行CRC來實現(xiàn)這一點。

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集成這些模擬功能和數(shù)字特性可能會導致集成電路更加復雜，但它可以通過添加處理和診斷能力大大減少整個系統(tǒng)的復雜性。

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其他資源：

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• 參閱DAC53401和DAC43401數(shù)據(jù)表。

• 了解DAC53401和DAC43401如何為商業(yè)和汽車應用提供LED和激光二極管偏置解決方案。

• 參閱ADS7138數(shù)據(jù)表。

• 了解ADS7138如何使用數(shù)字比較器減少故障觸發(fā)。