随着系统尺寸越来越小，每平方毫米的印刷电路板（pcb）面积都至关重要。与此同时，随着对数据需求的增加，则需要监视更多的传感器。

本文将讨论如何显著减少pcb占用空间，增加通道密度以及最大限度地发挥其他组件和功能与ti微型数据转换器高度集成的优势，从而以更小的尺寸创造更多的价值。

第一个优点：pcb占用空间更小

和封装技术的进步使得电子元件变得越来越小。

如图1所示，ti最新的单通道adc（ads7042）占用空间为2.25mm2，几乎是十年前同类adc的一半。同样，ti最新的单通道dac（dac53401）是十年前同类dac的四分之一。同样，对于多通道应用，ti最新的8通道adc（ads7138）和dac（dac53608）的占用空间均为9mm2（每个通道约1mm2）。

图1：ti的更小数据转换器

这些微型数据转换器可以减少空间受限设计的pcb尺寸，或可将更多通道集成到相同的pcb尺寸中，或两者兼有。

优点2：集成模拟功能

许多系统使用分立元件和无源元件来实现各种模拟功能，如信号调节、偏置和比较器。由于ti的小型数据转换器集成了这些功能，它们可以消除许多分立和无源元件，从而减小了pcb的尺寸，简化了设计，并且提高了性能和可靠性。

此类集成的一些例子包括：

●外部组件更少

如图2所示，dac53401集成了输出缓冲器和内部基准，节省了pcb面积和成本。

图2：dac53401中的集成基准和缓冲器

另一个例子是图3所示的ads7138。对于大多数应用，ads7138在输入端不需要驱动放大器，因而可再次节省pcb面积和成本。

图3：ads7138不需要外部放大器

●偏置电压产生（固定和可变）

dac53401的电可擦可编程只读存储器（eeprom）和压摆率控制特性为产生固定或可变的偏置电压提供了良好条件。图4所示为一个照明应用的示例。

图4：偏置led的dacx3401

模拟和数字比较器

比较器通常被用在这样的系统中:因为当电流、电压和温度等任何关键信号偏离其预期范围时，它会立即向主机控制器发出警报。此比较器应具有快速响应时间和能够避免误报。

如图5所示，单独反馈引脚（fb）可以让您把dac53401当作带可编程阈值电压的模拟比较器使用。

图5：dacx3401可以访问其内部放大器反馈路径

如图6所示，ads7138将数字比较器功能与可编程阈值、滞后和事件计数器等功能集成在一起，大大降低了错报的可能性。

图6：作为数字比较器的ads7138

优点3：集成数字特征

更小的数据转换器不仅可以进行远程传感器调节，还可以进行远程数据处理。本地处理提高了远程传感器的性能，减少了报警时的响应时间，并释放了中央处理器中的一些处理带宽。

例子包括：

●提高噪声性能的输出平均

如要减少系统中噪声的影响，通常的做法是在短时间内平均传感器读数。如图7所示，ads7138可以平均多达128个样本，能将噪声的影响减少10倍以上。

图7：ads7138内部的平均特性

●通用输入/输出（gpio）

在许多系统中，检测报警事件需要立即进行控制操作（如关闭加热元件或打开危险指示器）。在ads7138中，一些模拟输入通道可以监测传感器，而未使用的模拟输入通道可以用作gpio引脚。如图8所示，被监测的传感器可以本地控制gpio引脚的状态，或者使用i2c接口的中央处理器可以远程控制状态。

图8：ads7138: adc和gpio

波形产生

在某些系统中，您需要生成特定的波形以产生提示音（如在医疗应用中）或创造led呼吸效果（如在照明应用中）。像dac53401这样的dac具有称之为连续波形生成的特性，使您能够生成三角形、正方形、梯形或锯齿波，如图9所示。

图9：生成多种波形的dacx3401

●循环冗余校验（crc）

使用adcs （如ads7138）进行关键监测功能或冗余测量时，必须保持数据完整性。如图10所示，ads7138通过在adc和中央处理器之间的数据通信上执行crc来实现这一点。

图10：输入和输出数据上带有crc的ads7138

如图11所示，dac53401和dac43401等dac使用crc来确保写入或从非易失性存储器或eeprom加载的内容没有损坏。

图11：nvm上带crc的dacx3401

集成这些模拟功能和数字特性可能会导致集成电路更加复杂，但它可以通过添加处理和诊断能力大大减少整个系统的复杂性。

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