DAC的智能化發(fā)展

電子發(fā)燒友網(wǎng)報道（文/李寧遠）如果工程師想在系統中添加簡(jiǎn)單邏輯或可編程性，要將軟件寫(xiě)入MCU中，這一過(guò)程往往比較復雜而且非常耗時(shí)，更不用說(shuō)后續更新和鑒定軟件的其他工作量。而且想要對模擬輸出進(jìn)行精確控制，就必須使用精密DAC，有些情況還需要結合使用分立模擬元件和MCU來(lái)組合控制DAC。

智能DAC正是為了解決此類(lèi)場(chǎng)景中的復雜性，智能DAC 是可編程的精密DAC。借助智能DAC，工程師可以向模擬電路中添加簡(jiǎn)單智能功能而無(wú)需MCU。有些智能DAC還會(huì )內置非易失性存儲器，由廠(chǎng)家編程，并且將可編程狀態(tài)機邏輯、ADC、DAC 和PWM發(fā)生器以及自定義波形發(fā)生器全部整合在一個(gè)器件中，大大減少設計中的工作量。

智能DAC智能在哪里？

當談到智能DAC時(shí)，我們都知道DAC是數模轉換器，有一個(gè)數字接口，主要是一個(gè)I2C或SPI。還有一個(gè)模擬輸出，在大多數情況下，它可以是電壓也可以是電流?，F在，為了使這個(gè)DAC成為一個(gè)能類(lèi)似完成MCU功能的智能器件，以便可以自主操作并在模擬設計中創(chuàng )造價(jià)值，智能DAC被添加了很多額外的功能，例如NVM、比較器、GPIO觸發(fā)器和PWM。

如智能DAC中內置的NVM，這項功能能讓智能DAC通過(guò)具有增加可編程電流限制的自主能力，同時(shí)還可以替換精密電阻器等。添加的GPIO控制能夠讓智能DAC可以在不使用I2C或SPI的情況下觸發(fā)輸出或更改輸出。因此，設計人員可以擺脫MCU，只需使用基于GPIO的觸發(fā)器進(jìn)行控制，將其用作邏輯比較器或任何類(lèi)型的可編程比較器。

而在VFB引腳中添加三角波形生成，或者通過(guò)設置VFB在某個(gè)電壓水平或某個(gè)感測電壓水平，就可以在傳感器中控制PWM本身的脈寬。相比使用最常見(jiàn)的計時(shí)器，使用智能DAC來(lái)實(shí)現PWM控制尺寸大大減小，頻率也更穩定。

智能DAC典型應用

在照明控制的電器中，通常需要簡(jiǎn)單的感測控制反饋環(huán)路。電器中的照明控制便是一個(gè)很典型的智能DAC應用示例。當電器被打開(kāi)時(shí)，照明控制燈打開(kāi)，并且亮度更高。當停止使用之后，光強度便會(huì )在延遲一定時(shí)間后開(kāi)始慢慢變暗。

此類(lèi)簡(jiǎn)單控制功能可以通過(guò)智能DAC高效實(shí)現，并且需要利用的資源比此前少得多，只需要通過(guò)重新編程NVM來(lái)構建模塊化系統并在各個(gè)電路板上進(jìn)行亮度調整。智能DAC現在廣泛用于無(wú)MCU開(kāi)/關(guān)的LED偏置、筆記本的淡入/淡出控件、恒溫器、可視門(mén)鈴和安防攝像頭等應用。

智能DAC集成的非易失性存儲器，允許設計人員在系統生產(chǎn)期間將寄存器設置存儲在存儲器中，以便進(jìn)行上電操作，加之這些精密智能DAC基本都符合AEC-Q100，所以也非常適合在汽車(chē)照明中使用，如日間行車(chē)燈、 尾燈動(dòng)畫(huà)、轉向燈等等。智能DAC也可提供基于GPIO觸發(fā)器的預先配置音頻警報。

此外，上面也提到使用智能DAC能夠生成基于模擬輸入或通用輸入的脈寬調制輸出。與MCU實(shí)現PWM方式不同的是，智能DAC不需要在MCU上進(jìn)行調制，也不需要使用其他容易出現溫漂的分立式元件?？梢哉f(shuō)智能DAC提供了一種單芯片、低成本、易使用的解決方案。

智能DAC器件

TI的DAC新產(chǎn)品里包含了不少具有高級集成功能、可提高系統性能和控制功能的智能DAC，如DAC53202、DAC63202、DAC53002、DAC63002等等。DAC5320x和DAC6320x系列是具有I2C和SPI的電壓智能DAC，DAC5300x/DAC6300x系列則是具有I2C、SPI以及PWM的智能DAC。

DAC5300x/DAC6300x系列支持高阻態(tài)斷電模式，并在斷電情況下支持高阻態(tài)輸出。這些器件的輸出能提供強制檢測選項，用作可編程比較器和電流阱。這類(lèi)智能DAC既能實(shí)現偏置、校準也能實(shí)現波形生成，且無(wú)需處理器加持。

ADI雖然沒(méi)有智能DAC這種產(chǎn)品系列的說(shuō)法，但是基于精密DAC的智能DAC應用也擁有不少產(chǎn)品組合，如用于電流環(huán)路控制、PWM生成等等。這些精密DAC產(chǎn)品系列在頻域和時(shí)域提供數字可編程波形序列，器件包含了嵌入式數字處理技術(shù)從而增強頻率控制，可以釋放重要的DSP以及MCU資源。

小結

借助智能DAC，設計人員可以簡(jiǎn)單且方便地向模擬電路中添加簡(jiǎn)單智能功能，而無(wú)需復雜的設計，大大減少設計中的工作量，這一器件填補了DAC電路、MCU電路以及使用精密電阻器等元件構建的離散型電路之間的差距。