I DAC versatili offrono elevata precisione e semplificano l'integrazione

I convertitori digitale/analogico (DAC) raramente occupano un posto centrale nella mente degli ingegneri di applicazioni elettroniche, ma svolgono un ruolo cruciale nella traslazione dei segnali digitali in tensioni o correnti analogiche precise che controllano motori, sensori, sistemi audio, strumentazione e processi industriali. Senza un DAC di alta qualità, anche la logica digitale più avanzata non può produrre un'uscita analogica affidabile, inficiando le prestazioni del sistema.

Le prestazioni del DAC influenzano direttamente la risoluzione, la precisione, l'efficienza energetica e l'integrità del segnale di un sistema in moltissime applicazioni, dalla strumentazione portatile al controllo dei processi e ai sistemi industriali integrati.

Scegliere il DAC giusto non è semplicemente una questione di scelta di un componente rispetto ad altri. I DAC sono componenti di precisione attivi che interagiscono con circuiti analogici, microcontroller e con l'alimentazione. La scelta giusta può influire sull'affidabilità, ridurre al minimo il time-to-market e stimolare applicazioni innovative.

Il passaggio a un nuovo DAC durante la fase di sviluppo o di aggiornamento del prodotto può avere ripercussioni sull'intero ciclo di progettazione. Le modifiche potrebbero richiedere modifiche al layout della PCB, firmware aggiornato e circuiteria analogica; le applicazioni potrebbero richiedere una ricalibrazione del tempo di assestamento, dell'impedenza di uscita o del comportamento della tensione di riferimento. Questi aggiornamenti sono dispendiosi e costosi e possono comportare rischi, soprattutto nelle applicazioni regolamentate o ad alta precisione.

Soluzione versatile

3PEAK risolve questi problemi di progettazione con TPC116S1-VR (Figura 1), un DAC a canale singolo a 16 bit che si propone come una soluzione versatile per semplificare l'integrazione e stimolare l'innovazione in un'ampia gamma di sistemi. Inoltre, è compatibile a livello di pin e software con alcuni dei DAC più diffusi oggi, il che ne facilita l'integrazione nei progetti esistenti e riduce i tempi e i costi di sviluppo.

Figura 1: TPC116S1-VR e le sue varianti sono disponibili in un contenitore compatto MSOP a 8 pin. (Immagine per gentile concessione di 3PEAK)

TPC116S1 rende l'uscita DAC ad alta precisione accessibile a un'ampia gamma di progetti, dai semplici nodi IoT ai controlli industriali avanzati. Questo DAC a canale singolo funziona con un basso consumo energetico del sistema e offre un'uscita di tensione rail-to-rail bufferizzata per fornire segnali analogici fluidi, precisi e prevedibili nell'intero intervallo di alimentazione.

Il DAC di 3PEAK fornisce un'uscita analogica affidabile e precisa per un'ampia gamma di applicazioni:

• Automazione di fabbrica per servocomandi e la regolazione delle valvole
• Apparecchiature medicali per la generazione di forme d'onda a ultrasuoni e pompe di infusione
• Dispositivi IoT per la calibrazione dei sensori, il controllo fluido dei LED e l'aptica
• Sistemi automotive per il bilanciamento della batteria e l'attuazione del motore

Interfaccia seriale a 3 conduttori

Grazie all'elevata resistenza di ingresso di riferimento, il DAC di 3PEAK non assorbe molta corrente dalla tensione di riferimento e il suo comportamento monotonico garantito assicura un'uscita analogica fluida e prevedibile al variare degli ingressi digitali. La sua interfaccia seriale a 3 conduttori supporta i protocolli SPI, QSPI, MICROWIRE e DSP a velocità fino a 30 MHz, facilitandone l'integrazione in una varietà di sistemi.

TPC116S1 incorpora il circuito di reset all'accensione (POR) per assicurare che l'uscita DAC si avvii a 0 V e rimanga tale fino al primo evento valido di ingresso digitale. È inoltre dotato di una modalità di spegnimento che riduce il consumo di corrente a soli 400 nA a 5 V e che offre carichi di uscita selezionabili tramite software quando è spento. In condizioni di funzionamento normali, il dispositivo consuma 0,45 mW a 5 V.

TPC116S1 incorpora un DAC a stringa di resistori segmentati per un'uscita analogica precisa, un registro a scorrimento e un registro DAC per gestire i dati digitali entranti. La logica di controllo orchestra queste funzioni, assicurando che il caricamento dei dati avvenga prima con MSB sul fronte di discesa del clock (SCLK), garantendo così aggiornamenti precisi e prevedibili al segnale analogico.

Opzioni a 12 e 14 bit

In aggiunta al modello TPC116S1 a 16 bit, 3PEAK offre il modello TPC112S1-VR a 12 bit e TPC114S1-VR a 14 bit come varianti compatibili a livello di pin e software. Ciò offre ai progettisti la flessibilità di selezionare la risoluzione appropriata per la loro applicazione, bilanciando precisione, consumo energetico e complessità del sistema.

Le tre versioni sono disponibili in un contenitore MSOP a 8 pin e sono specificate per il funzionamento su un intervallo di temperatura da -40 a +125 °C. Il contenitore e la temperatura nominale rendono la famiglia TPC11xS1 adatta all'uso in ambienti industriali, automotive e altri in cui è fondamentale l'affidabilità in un ampio intervallo di temperature.

Conclusione

I DAC sono il collegamento cruciale tra il controllo digitale e il mondo analogico, influenzando la precisione, l'efficienza energetica e le prestazioni complessive del sistema. TPC116S1 di 3PEAK offre ai progettisti di prodotti una soluzione affidabile e versatile che semplifica l'integrazione e consente l'innovazione in un'ampia gamma di sistemi. Grazie alle opzioni a 12, 14 e 16 bit, gli ingegneri possono ottimizzare la risoluzione per ogni applicazione, ridurre i rischi di sviluppo e accelerare il time-to-market.