Главная

Радиотехника

Анализ цифро-аналоговых преобразователей с последовательным интерфейсом SPI Как отмечалось в первой части статьи, цифро-аналоговые преобразователи (DAC) с последовательным интерфейсом подразделяются на три группы: с интерфейсом SPI, с интерфейсом I2C (SMBus) и с другими интерфейсами. Технические данные на все выпускаемые фирмой MAXIM микросхемы (всех трех групп) приведены в таблицах 3 - 5 первой части статьи. Более всего выпускается микросхем с интерфейсом SPI - 109 типов микросхем, с интерфейсом I2C - 18 типов и с другими интерфейсами - всего пять типов. Анализ параметров цифро-аналоговых преобразователей с последовательным интерфейсом SPI, приведенных в таблице 3,позволяет сделать следующие выводы: Выпускаются микросхемы с разрядностью: 6 (одноканальные); 8, 10 и 12 (от 1 до 8 каналов); 13 (один или два канала); 14 (одноканальные); 16 (один или 32 канала). Цифро-аналоговые преобразователи с разрядностью 6 находят ограниченное применение и не представляют интерес для широкого круга разработчиков. Тоже можно сказать и о цифро-аналоговых преобразователях с разрядностью 13 и выше. Номенклатура питающих напряжений достаточно широка. Выпускаются микросхемы с двухполярным и однополярным питанием. Микросхемы с двухполярным питанием в современной технике имеют ограниченное применение. Микросхемы с однополярным питанием,, можно разделить на микросхемы с повышенным напряжением питания (как правило +12 В - +15 В), микросхемы с напряжением питания +5 В и выше, и микросхемы с пониженным напряжением питания, способные работать при напряжении питания от +2.5 В до +3.3 В или до +5 В (так называемая "белая" группа перспективных микросхем). Микросхемы с повышенным напряжением питания также представляют ограниченный интерес, т.е. их использование в современных изделиях обязывает разработчика использовать несколько питающих напряжений, что противоречит современной тенденции, заключающейся в сокращении номенклатуры питающих напряжений и их (напряжений) снижении. В основном в современных и вновь разрабатываемых изделиях широко используются микросхемы цифро-аналоговых преобразователей с напряжением питания от +2.7 В до +5 В. Причем изделия, работающие при пониженных напряжениях питания, считаются наиболее перспективными; Рассматриваемая группа микросхем выпускается в корпусах типа PDIP, SO, QSOP, TSSOP. Большинство современных продуктов выполняются на микросхемах в корпусах DIP. Это позволяет устанавливать микросхемы на панельки, что обеспечивает высокую ремонтопригодность и простую верификацию элементов схемы. Значительно реже, в узкоспециализированных изделиях, используются микросхемы в других типах корпусов SO, QSOP, TSSOP и т.п. Разработка продуктов с микросхемами в таких корпусах требует высокого технологического уровня производства печатных плат и значительного опыта монтажных работ. В связи с вышесказанным ограничимся рассмотрением только микросхем, выпускаемых в корпусах DIP. из 109 моделей микросхем, приведенных в таблице 3 первой статьи, только 33 микросхем соответствуют вышеописанным критериям. Основные параметры этих микросхем приведены в таблице 14. Таблица 14

ТИП	Раз ряд ность, бит	Коли чество кана лов	Тип выхода	Напря жение пита ния, В	Макси маль ный ток потреб ления, мкА	Типо вое время уста нов ления, мкс	Источ ник опор ного напря жения	Кор пус	Цена, $
MAX550A	8	1	V	2.5 - 5.5	10	4	Внешний	8/PDIP	1.45
MAX522	8	2	V	2.7 - 5.5	2.5 мА	70	Внешний	8/PDIP	2.25
MAX548A	8	2	V	2.5 - 5.5	250	4	Встроенный	8/PDIP	1.65
MAX549A	8	2	V	2.5 - 5.5	10	4	Внешний	8/PDIP	1.65
MAX512	8	3	V	+4.5 - +5.5, 4.5 - 5.5	2.8 мА	70	Внешний	14/PDIP	2.85
MAX513	8	3	V	+2.7 - +3.6, 2.7 - 3.6	2.8 мА	70	Внешний	14/PDIP	2.85
MAX509	8	4	V	+5, +5	10 мА	6	Внешний	20/PDIP	5.35
MAX510	8	4	V	+5, +5	10 мА	6	Внешний	16/PDIP	5.19
MAX533	8	4	V	2.7 - 3.6	1.3 мА	6	Внешний	16/PDIP	2.80
MAX534	8	4	V	4.5 - 5.5	1.3 мА	8	Внешний	16/PDIP	2.80
MAX529	8	8	V	+5, +5	1.5 мА	1	Внешний	20/PDIP	5.65
MAX504	10	1	V	+5, +5	400	25	Внешний / Встроенный	14/PDIP	2.80
MAX515	10	1	V	5	300	25	Внешний	8/PDIP	2.50
MAX5354	10	1	V	4.5 - 5.5	400	10	Внешний	8/PDIP	2.70
MAX5355	10	1	V	3.15 - 3.6	400	10	Внешний	8/PDIP	2.90
MAX5158	10	2	V	4.5 - 5.5	650	8	Внешний	16/PDIP	4.55
MAX5159	10	2	V	2.7 - 3.6	600	8	Внешний	16/PDIP	4.55
MAX5250	10	4	V	4.5 - 5.5	980	10	Внешний	20/PDIP	4.95
MAX5251	10	4	V	3.0 - 3.6	980	12	Внешний	20/PDIP	4.95
MAX531	12	1	V	+5, +5	400	25	Внешний / Встроенный	14/PDIP	5.45
MAX5352	12	1	V	4.5 - 5.5	400	14	Внешний	8/PDIP	4.20
MAX5353	12	1	V	3.15 - 3.6	400	14	Внешний	8/PDIP	4.20
MAX538	12	1	V	4.5 - 5.5	300	25	Внешний	8/PDIP	4.85
MAX539	12	1	V	4.5 - 5.5	300	25	Внешний	8/PDIP	4.85
MAX551	12	1	I	4.5 - 5.5	5	0.08	Внешний	8/PDIP	3.95
MAX552	12	1	I	2.7 - 3.6	5	0.12	Внешний	8/PDIP	3.95
MAX5154	12	2	V	4.5 - 5.5	650	15	Внешний	16/PDIP	6.15
MAX5155	12	2	V	2.7 - 3.6	600	15	Внешний	16/PDIP	6.15
MAX5156	12	2	V	4.5 - 5.5	650	15	Внешний	16/PDIP	6.15
MAX5157	12	2	V	2.7 - 3.6	600	18	Внешний	16/PDIP	6.15
MAX525	12	4	V	4.5 - 5.5	980	12	Внешний	20/PDIP	11.95
MAX5253	12	4	V	3.0 - 3.6	980	16	Внешний	20/PDIP	11.35

Практически все микросхемы, приведенные в таблице, имеют выход по напряжению. По току имеют выход только два типа микросхем MAX551/552 с напряжением питания 5 и 3 В соответственно. Эти же микросхемы имеют наименьший ток потребления (5 мкА) и наибольшее время установления, 80 и 120 нс соответственно. Только три типа микросхем имеют встроенный источник опорного напряжения, из них микросхема MAX548A использует в качестве источника опорного напряжения - напряжение питания. Учитывая, что все микросхемы имею один и тот же интерфейс, практически все они имеют одинаковые наименования выводов. Все микросхемы имеют сигналы SPI интерфейса: входной DIN, тактовый SCLK, сигнал выборки кристалла CS/, а некоторые микросхемы еще и выходной сигнал DOUT. Конечно все микросхемы имеют вводы положительного питания VDD, общий GND (AGND). Некоторые микросхемы, допускающие двухполярное питание, имеют еще ввод отрицательного питания VSS, который в случае работы в однополярном режиме, соединяется с общим выводом (GND). Поскольку все микросхемы (за исключением MAX548A) могут работать от внешнего источника опорного напряжения - все они имеют соответствующий вход REF. Следует отметить, что в некоторых многоканальных микросхемах цифро-аналоговых преобразователей входы источников опорного напряжения могут быть выполнены, как индивидуальные или сгруппированные. Соответственно, в этом случае микросхема может иметь не один, а несколько входов опорного напряжения. По числу встроенных каналов цифро-аналоговых преобразователей естественно имеется соответствующее количество выходов. Выпускаются микросхемы двух типов: с фиксированным и с устанавливаемым диапазоном выходного напряжения. В первом случае на каждый канал имеется только один выход. Во втором случае микросхемы кроме основного выхода имеют еще вход обратной связи. Конечно некоторые микросхемы имеют дополнительные функциональные возможности, и соответственно, дополнительные входы управления. К ним могу относиться входы сброса, входы записи в выходные регистры и т.п. Довольно много типов микросхем, имеющих один или два канала, выпускается в корпусе DIP8. К ним относятся 8-битные микросхемы MAX548A/549A/550A/522, 10-битные MAX515/5354/5355 и 12-битные MAX538/539/551/552/5352/5352. Восьмибитные микросхемы MAX548A/549A/550A составляют одну серию, выпускаются в корпусе DIP8 с интерфейсом SPI, работающим до 10 МГц. Микросхема MAX550A имеет один выходной канал, а MAX548A/549A - два канала. Рабочий ток микросхем, складывающийся из тока потребления (указанного в табл.14) и тока опорного напряжения, обычно составляет 75 мкА на один DAC (при напряжении питания +2.5 В). В режиме экономии собственно DAC отключается от источника опорного напряжения, и рабочий ток снижается ниже 1 мкА. В двухканальных микросхемах каждый канал может быть переведен в режим экономии независимо. Микросхемы имеют двойную буферизацию входов, что позволяет обновлять напряжение на выходах DAC (в двухканальных микросхемах) асинхронно или синхронно. Микросхема MAX548A в качестве встроенного источника опорного напряжения использует напряжение питания. Указанная серия микросхем ориентирована на применение в устройствах с батарейным питанием. Микросхема MAX522 является более ранней моделью двухканального цифро-аналогового преобразователя, выпускаемого в корпусе DIP8 с интерфейсом SPI, работающим до 5 МГц. Функционально она соответствует описанной выше микросхеме MAX549A, но имеет значительно больший рабочий ток и время установления. Микросхемы MAX515 и MAX538/539 являются ранними моделями 10- и 12-разрядных одноканальных цифро-аналоговых преобразователей. Они выпускаются с одинаковой разводкой выводов и имеют одинаковую структуру. Микросхемы MAX5354/5355 и MAX5352/5353 являются усовершенствованными (более чем в два раза снижено время установления) моделями 10- и 12-разрядных одноканальных цифро-аналоговых преобразователей. Причем модели MAX5354/5352 предназначены для приложений с напряжением питания +5 В, а модели MAX5355/5353 - для приложений с напряжением питания +3 В. Как уже указывалось выше, микросхемы MAX551/552 имеют токовый выход. Разводка выводов для всех микросхем, выпускаемых в корпусе DIP8, приведена в таблице 15. Таблица 15

НОМЕР ВЫВОДА							НАЗВАНИЕ	ФУНКЦИЯ
MAX548	MAX549	MAX550	MAX522	MAX515 MAX538 MAX539	MAX5352 MAX5353 MAX5354 MAX5355	MAX551 MAX552
1	1	1	4	5	7	2	GND	Общий
8	8	8	3	8	8	3	VDD	Напряжение питания
-	7	7	7	6	6	7	REF	Вход опорного напряжения
2	2	2	5	7	1	1	OUTA	Выход первого канала DAC A
7	6	-	6	-	-	-	OUTB	Выход второго канала DAC B
6	-	6		-	-	-	LDAC/	Вход обновления выходных значений DAC. Данные обновляются по заднему (отрицательному) перепаду напряжения. Если вход не используется, он должен быть соединен с напряжением питания
4	4	4	8	1	3	5	DIN	Вход последовательных данных.
5	5	5	2	2	4	6	SCLK	Вход тактовых импульсов
3	3	3	1	3	2	4	CS/	Вход выборки кристалла
-	-	-	-	4	-	-	DOUT	Выход последовательных данных
-	-	-	-	-	5	8	FB	Вход обратной связи (неинвертирующий вход выходного операционного усилителя)

Четыре типа микросхем MAX512/513, MAX504 и MAX531 выпускаются в корпусе DIP14. Семейство микросхем MAX512/513 представляют собой трехканальный DAC с выходом по напряжению, выпускаемый в корпусе DIP14 и имеющий интерфейс SPI, работающий до частоты 5 МГц. Первые два цифро-аналоговых преобразователя имеют объединенный вход опорного напряжения и усиленный выход, третий цифро-аналоговый преобразователь имеет отдельный вход опорного напряжения и не умощненный выход. Микросхема MAX512 предназначена для питания напряжением +5 В, а микросхема MAX513 - предназначена для напряжения питания +3 В (+2,7 - +3.6В). Микросхемы разработаны специально для применения в системах с батарейным питанием. Микросхемы MAX504/531 представляют собой 10- и 12-разрядные цифро-аналоговые преобразователи со встроенным прецизионным источником опорного напряжения +2.048 В. Они имеют одинаковую структуру и разводку выводов. Разводка выводов всех микросхем, выпускаемых в корпусе DIP14, приведена в таблице 16. Таблица 16

MAX512 MAX513	MAX504 MAX531	НАЗВАНИЕ	ФУНКЦИЯ
1	2	DIN	Вход последовательных данных.
2	5	CS/	Вход выборки кристалла
3	4	SCLK	Вход тактовых импульсов
-	6	DOUT	Выход последовательных данных
4	3	RESET/	Вход асинхронного сброса.
5	13	VDD	Положительное напряжение питания, требуется конденсатор на GND емкостью 0,22 мкФ
6	7	GND	Цифровой общий
-	8	AGND	Аналоговый общий
7	11	VSS	Отрицательное напряжение питания, или GND при однополярном питании Если отрицательное напряжение используется, требуется конденсатор на GND емкостью 0,22 мкФ
8	12	OUTA	Выход по напряжению DAC A (Буферизированный). При сбросе устанавливается максимальное напряжение. Требуется конденсатор не менее 0.1 мкФ на GND.
9	-	OUTB	Выход по напряжению DAC B (Буферизированный). При сбросе устанавливается максимальное напряжение. Требуется конденсатор не менее 0.1 мкФ на GND.
10	-	OUTC	Выход по напряжению DAC C (Не буферизированный), При сбросе устанавливается нуль.
11	-	REFC	Вход опорного напряжения для DAC C (только MAX512/513)
12	9	REFAB	Вход опорного напряжения для DAC (A/B - только MAX512/513)
-	10	REFOUT	Выход опорного напряжения (2.048 В)
13	-	I.C.	Соединен внутри. Внешнее соединение недопустимо.
14	-	LOUT	Логический выход защелки.
-	14	RFB	Резистор обратной связи
-	1	BIPOFF	Резистор смещения

Ряд микросхем цифро-аналоговых преобразователей выпускается в корпусе DIP16. К ним относятся 8-битные четырехканальные микросхемы MAX510/533/534, 10-битные двухканальные MAX5158/5159 и 12-битные двухканальные MAX5154/5155/5156/5157. Разводка их выводов приведена в таблице 17. Микросхема MAX510 может работать как от одного источника напряжения, так и от двух источников +5 В. Еще одним ее отличием является то, что она имеет два входа опорного напряжения (по одному на два выходных канала). Микросхемы MAX533/534 могут работать только от одного источника питания 3 и 5 В соответственно. Они имеют только один вход опорного напряжения на все четыре канала. Кроме того, они имеют отдельный вход для перевода микросхемы в режим экономии и программируемый логический выход общего назначения. Микросхемы MAX5158/5159 (10-битные) и MAX5154/5155 (12-битные) имеют одинаковую внутреннюю структуру и совместимы по выводам. Микросхемы MAX5158/5154 предназначены для систем с питанием 5 В, две другие - для систем с батарейным питанием 3 В. Особенностью всех этих микросхем является возможность независимой коррекции начального смещения каждого из каналов, для чего предусмотрены специальные выводы (3, 14). Микросхемы MAX5156/5157 также предназначены для систем с питанием 5 и 3 В соответственно. Их структура и разводка выводов довольно близка к структуре и разводке выводов предыдущей группы, за исключением того, что они не имеют выводов коррекции смещения, а выводы (3,14) в них используются как входы обратной связи. Таблица 17

MAX510	MAX533 MAX534	MAX5158 MAX5159 MAX5154 MAX5155	MAX5156 MAX5157	НАЗВАНИЕ	ФУНКЦИЯ
2	2	2	2	OUTA	Выход по напряжению DAC A
1	1	15	15	OUTB	Выход по напряжению DAC B
16	16	-	-	OUTC	Выход по напряжению DAC C
15	15	-	-	OUTD	Выход по напряжению DAC D
10	11	7	7	DIN	Вход последовательных данных
12	9	6	6	CS/	Вход выборки кристалла
11	10	8	8	SCLK	Вход тактовых импульсов
8	8	10	10	DOUT	Выход последовательных данных
9	7	5	5	CLR/	Вход асинхронного сброса.
14	13	16		VDD	Положительное напряжение питания
6	12	9	9	DGND	Цифровой общий
5	14	1	1	AGND	Аналоговый общий
3	-	-	-	VSS	Отрицательное напряжение питания.
7	6	-	-	LDAC/	Вход загрузки
13	-	13	13	REF2	Вход второй опорного напряжения для DAC
4	-	4	4	REF1	Вход первый опорного напряжения для DAC
-	3	-	-	REF	Вход опорного напряжения
-	4	11	11	UPO	Программируемый логический выход
-	5	-	-	PDE	Разрешение режима экономии (активный высокий)
-	-	3	-	OSA	Выравнивание смещения канала A
-	-	14	-	OSB	Выравнивание смещения канала B
-	-	12	12	PDL/	Разрешение режима экономии (активный низкий)
-	-	-	3	FBA	Вход обратной связи канала A
-	-	-	14	FBB	Вход обратной связи канала B

Остальные микросхемы цифро-аналоговых преобразователей выпускается в корпусе DIP20. К ним относятся 8-битные четырехканальные микросхемы MAX509 и восьмиканальные MAX529, 10-битные четырехканальные MAX5250/5251 и 12-битные четырехканальные MAX525 и MAX5253. Особенностью микросхемы MAX509 является наличие четырех входов опорного напряжения (по числу каналов), и наличие входа синхронизации загрузки LDAC/ для всех DAC. Микросхема восьмиканального 8-битного цифро-аналогового преобразователя MAX529 может работать как от одного напряжения питания +5 В, так и от двух напряжений +5 В. В этой микросхеме нетрадиционно выполнено подключение опорного напряжения - имеется четыре входа (по 2 на группу из 4 DAC). Причем один из входов задает высокий уровень опорного напряжения, а второй - низкий уровень. Выходной сигнал в этом случае будет изменяться не от нуля до опорного напряжения, а от нижнего опорного уровня до верхнего. Остальные четырехканальные микросхемы MAX5250/5251 (10-битные) и MAX525/5253 (12-битные) имеют одинаковую разводку выводов и внутреннюю структуру. Они имеют два входа опорного напряжения (один вход на два канала) и четыре индивидуальных входа обратной связи для каждого из каналов. Разводка выводов всех микросхем, выпускаемых в корпусе DIP20, приведена в таблице 18. Таблица 18

MAX509	MAX529	MAX5250 MAX5251 MAX525 MAX5253	НАЗВАНИЕ	ФУНКЦИЯ
2	3	3	OUTA	Выход по напряжению DAC A
1	4	4	OUTB	Выход по напряжению DAC B
20	5	17	OUTC	Выход по напряжению DAC C
19	6	18	OUTD	Выход по напряжению DAC D
-	15	-	OUTE	Выход по напряжению DAC E
-	16	-	OUTF	Выход по напряжению DAC F
-	17	-	OUTG	Выход по напряжению DAC G
-	18	-	OUTH	Выход по напряжению DAC H
12	8	9	DIN	Вход последовательных данных
15	12	8	CS/	Вход выборки кристалла
13	9	10	SCLK	Вход тактовых импульсов
10	10	12	DOUT	Выход последовательных данных
11	-	7	CLR/	Вход асинхронного сброса.
18	7	20	VDD	Положительное напряжение питания
8	11	11	DGND	Цифровой общий
6	-	1	AGND	Аналоговый общий
3	14	-	VSS	Отрицательное напряжение питания.
9	-	-	LDAC/	Вход загрузки
5	-	-	REFA	Вход опорного напряжения для DAC A
4	-	-	REFB	Вход опорного напряжения для DAC B
17	-	-	REFC	Вход опорного напряжения для DAC C
16	-	-	REFD	Вход опорного напряжения для DAC D
-	-	6	REFAB	Вход опорного напряжения для DAC A/B
-	-	15	REFCD	Вход опорного напряжения для DAC C/D
-	13	-	SHDN/	Разрешение режима экономии (активный низкий)
7,14	-	-	NC	Не используются
-	1	-	REFL1	Первый нижний вход опорного напряжения
-	2	-	REFH1	Первый верхний вход опорного напряжения
-	19	-	REFH2	Второй верхний вход опорного напряжения
-	20	-	REFL2	Второй нижний вход опорного напряжения
-	-	2	FBA	Вход обратной связи канала A
-	-	5	FBB	Вход обратной связи канала B
-	-	16	FBC	Вход обратной связи канала C
-	-	19	FBD	Вход обратной связи канала D
-	-	13	UPO	Программируемый логический выход
-	-	14	PDL/	Вход управления режима экономии

Для сопоставления стоимости одного канала для различных микросхем, возьмем цены, приведенные в последней колонке таблицы 14, и разделим их на количество каналов в каждой микросхеме. Затем построим диаграммы для микросхем различной разрядности. Диаграммы соотношения стоимости приведены на 1, 2 и 3 для 8-, 10- и 12-битных микросхем соответственно. 1. Диаграммы соотношения стоимости канала 8-битных микросхем с интерфейсом SPI

2. Диаграммы соотношения стоимости канала 10-битных микросхем с интерфейсом SPI

3. Диаграммы соотношения стоимости канала 12-битных микросхем с интерфейсом SPI

Анализ диаграммы, представленной на 1 позволяет утверждать, что среди восьмиразрядных цифро-аналоговых преобразователей наиболее выгодно использование четырехканальных микросхем MAX533/534, затем восьмиканальной микросхемы MAX529, а затем - двухканальных микросхем MAX548/549. Среди 10-битных цифро-аналоговых преобразователей наиболее выгодно использование четырехканальных микросхем MAX5250/5251. А среди 12-битных DAC наиболее выгодным является использование четырехканальных микросхем MAX5253 и MAX525, а затем - двухканальных микросхем MAX5154-MAX5157. Анализ цифро-аналоговых преобразователей с последовательным интерфейсом I2C (SMBus) К таблице 4, приведенной в первой части статьи и содержащей микросхемы с интерфейсом I2C, применим те же критерии отбора, что и для микросхем с интерфейсом SPI. В результате поучим таблицу 19, содержащую всего 5 микросхем с интерфейсом I2C. Таблица 19

ТИП	Раз ряд ность, бит	Коли чество кана лов	Тип выхода	Напря жение пита ния, В	Макси маль ный ток потреб ления, мА	Типо вое время уста нов ления, мкс	Источ ник опор ного напря жения	Кор пус	Цена, $
MAX517	8	1	V	4.5 - 5.5	3.5	6	Внешний	8/PDIP	2.10
MAX518	8	2	V	4.5 - 5.5	6	6	Встроенный	8/PDIP	2.25
MAX519	8	2	V	4.5 - 5.5	6	6	Внешний	16/PDIP	2.35
MAX520	8	4	V	4.5 - 5.5	20 мкА	2	Внешний	16/PDIP	3.50
MAX521	8	8	V	4.5 - 5.5	20	6	Внешний	20/PDIP	4.95

Все отобранные микросхемы цифро-аналоговых преобразователей - восьмиразрядные, относятся к ранним разработкам фирмы MAXIM, все микросхемы только для систем с питанием +5 В. Микросхемы MAX517/518/519 относятся к одному семейству, имеют одинаковую внутреннюю структуру, отличающуюся только количеством каналов (для MAX517 - структура одноканальная, а для MAX518/519 - двухканальная). Не смотря на то, что микросхемы предназначены для систем с питанием от источника +5 В, они имеют достаточно малое потребление в режиме экономии (меньше 4 мкА). Кроме того, микросхема MAX518 не имеет входа опорного напряжения, и в качестве опорного напряжения используется напряжение питания +5 В. Микросхемы MAX520/521 также относятся к одному семейству и имеют однотипную структуру. Особенностью микросхемы MAX520 является то, что каждый из четырех каналов имеет индивидуальный вход опорного напряжения. В микросхеме MAX521 первые четыре канала имеют индивидуальные входы опорного напряжения, а вторые четыре канала - один объединенный вход опорного напряжения. Из всех рассмотренных в рамках данной статьи DAC, микросхема MAX521 имеет самую сложную внутреннюю структуру, показанную на 4. 4. Структура микросхемы 8-битного восьмиканального цифро-аналогового преобразователя MAX521

Разводка выводов всех отобранных микросхем с интерфейсом I2C приведена в таблице 20. Таблица 20

MAX517	MAX518	MAX519	MAX520	MAX521	НАЗВАНИЕ	ФУНКЦИЯ
1	1	1	2	2	OUT0	Выход по напряжению DAC 0
2	2	4	6	5	DGND	Цифровой общий
-	-	5	-	-	AD3	Третья линия адреса
3	3	6	7	7	SCL	Вход импульсов стробирования интерфейса I2C
4	4	8	8	8	SDA	Вход последовательных данных интерфейса I2C
-	-	9	11	-	AD2	Вторая линия адреса
5	5	10	10	14	AD1	Первая линия адреса
6	6	11	9	13	AD0	Нулевая линия адреса
7	7	12	12	15	VDD	Положительное напряжение питания
-	-	13	3	3	REF1	Вход опорного напряжения для DAC 1
8	-	15	4	4	REF0	Вход опорного напряжения для DAC 0
-	8	16	1	1	OUT1	Выход по напряжению DAC 1
-	-	2,3,7,14	-	-	NC	Не используются
-	-	-	5	6	AGND	Аналоговый общий
-	-	-	-	9	OUT4	Выход по напряжению DAC 4
-	-	-	-	10	OUT5	Выход по напряжению DAC 5
-	-	-	-	11	OUT6	Выход по напряжению DAC 6
-	-	-	-	12	OUT7	Выход по напряжению DAC 7
-	-	-	-	16	REF4	Вход опорного напряжения для DAC 4-7
-	-	-	13	17	REF3	Вход опорного напряжения для DAC 3
-	-	-	14	18	REF2	Вход опорного напряжения для DAC 2
-	-	-	15	19	OUT3	Выход по напряжению DAC 3
-	-	-	16	20	OUT2	Выход по напряжению DAC 2

Диаграммы соотношения стоимости одного канала для рассматриваемых микросхем с интерфейсом I2C приведены на 5. Сравнение 1-3 и 5 демонстрирует, что микросхемы MAX520/521 имеют наилучшие стоимостные показатели, а с учетом того, что ток потребления микросхем MAX520 не превышает 20 мкА, они несомненно являются наиболее предпочтительными (по соотношению цена/качество) среди многоканальных восьмибитных микросхем. 5. Диаграммы соотношения стоимости канала 8-битных микросхем с интерфейсом I2C

Анализ цифро-аналоговых преобразователей с иными интерфейсами Из микросхем третьей группы, приведенных в таблице 5 первой части статьи (с оригинальными интерфейсами, отличными от SPI и I2C), соответствуют нашим критериям только три микросхемы. Они приведенные в таблице 21. Таблица 21

ТИП	Раз ряд ность, бит	Коли чество кана лов	Тип выхода	Напря жение пита ния, В	Макси маль ный ток потреб ления, мкА	Типо вое время уста нов ления, мкс	Источ ник опор ного напря жения	Кор пус	Цена, $
MAX543	12	1	I	5 - 15	100	0.25	Внешний	8/PDIP	5.45
MX7543	12	1	I	4.75 - 5.25	2.5 мА	2 (max)	Внешний	16/PDIP	7.52
MAX514	12	4	I	4.5 - 5.25	400	0.25	Внешний	24/PDIP	14.25

Микросхема MAX543 представляет собой 12-битный одноканальный цифро-аналоговый преобразователь с токовым выходом и оригинальными последовательным интерфейсом, способным работать с элементами оптической изоляции или последовательным портом микроконтроллера в синхронном режиме. Микросхема работает в широком диапазоне напряжений питания от 4,75 В до 15,75 В. Она совместима по входам с TTL логикой при питании +5 В и с CMOS логикой при питании +15 В. Опорное напряжение микросхемы может достигать +25 В относительно общего вывода GND. На 6 приведена типовая схема включения цифро-аналогового преобразователя с оптической изоляцией. 6. Типовая схема включения цифро-аналогового преобразователя MAX543 с оптической изоляцией

Микросхема MX7543 представляет собой прецизионный 12-битный цифро-аналоговый преобразователь, с оригинальным интерфейсом, способным работать с последовательным портом микроконтроллера в синхронном режиме. Особенностью этой микросхемы является наличие развитой логики на входах стробирования данных в сдвиговом и выходном регистрах. Микросхема MAX514 представляет собой 12-битный четырехканальный цифро-аналоговый преобразователь с токовым выходом и оригинальными последовательным интерфейсом, способным работать с элементами оптической изоляции или последовательным портом микроконтроллера в синхронном режиме. Интерфейс аналогичен интерфейсу микросхемы MAX543. Заключение В рамках настоящего цикла статей, читатель ознакомился с современными достижениями фирмы MAXIM в области создания цифро-аналоговых преобразователей. В первой части статьи приведены основные технические характеристики всех выпускаемых в настоящее время микросхем DAC. Все выпускаемые типы микросхем приведены в пяти таблицах, содержащих сведения о микросхемах с различными типами интерфейсов: параллельным байтовым (табл.1), параллельным с разрядностью более байта (табл.2), последовательным SPI интерфейсом (табл.3), последовательным I2C интерфейсом (табл.4) и другими последовательными интерфейсами (табл.5). Вторая часть статьи посвящена рассмотрению особенностей и наиболее интересных микросхем с параллельными интерфейсами. Третья настоящая часть статьи посвящена микросхемам с последовательными интерфейсами. Автор надеется, что приведенный материал достаточен для создания у читателя достаточно полного представления о возможностях и особенностях современных микросхемах цифро-аналоговых преобразователей фирмы MAXIM. Олег Николайчук,

onic@ch.moldpac.md Ссылки по теме:

• Литература [1]