Winzige DA- und AD-Umsetzer Hohe Leistungsfähigkeit auf kleiner Fläche

Nur 2,4 mm x 2,4 mm misst das Die-Size Ball-Grid Array (DSBGA) der neuen DA- und AD-Umsetzer von TI.
Nur 2,4 mm x 2,4 mm misst das Die-Size Ball-Grid Array (DSBGA) der neuen DA- und AD-Umsetzer von TI.

Zwei DA-Umsetzer mit acht Kanälen und 14 bzw. 16 bit Auflösung hat Texas Instruments zusammen mit zwei AD-Umsetzern mit 24 bit Auflösung neu entwickelt. Sie werden in winzigen Gehäusen angeboten.

Vier winzige Präzisions-Datenwandler hat Texas Instruments neu im Sortiment, die in der Industrie die jeweils kleinsten Bauelemente ihrer Klasse sind. Mit den neuen Datenwandlern haben Designer die Möglichkeit, mehr Funktionalität und Intelligenz zu implementieren und gleichzeitig die Leiterplattenfläche des Systems zu reduzieren. Bei den Bausteinen DAC80508 und DAC70508 handelt es sich um achtkanalige Präzisions-D/A-Wandler (DACs) mit Auflösungen von echten 16 bzw. 14 bit. Der ADS122C04 und der ADS122U04 sind dagegen präzise 24-bit-A/D-Wandler (ADCs) mit einer zweiadrigen I2C-kompatiblen Schnittstelle bzw. einem ebenfalls zweiadrigen UART-kompatiblen Interface.

Die neuen Bauelemente ergänzen das bestehende Portfolio präziser ADCs und DACs, die für eine Vielzahl platzsparender, leistungsfähiger oder kostensensibler Anwendungen in den Bereichen Industrie, Kommunikation oder Personal Electronics optimiert sind. Beispiele sind optische Module, Feld-Transmitter, batteriebetriebene Systeme, die Gebäudeautomation und Wearables.

Die neuen DACs DAC80508 und DAC70508:

  • Reduzierte Systemabmessungen: Beide DACs enthalten eine interne 2,5-V-Referenz mit 5 ppm/°C und benötigen daher keine externe Präzisions-Referenz. Die Bausteine sind in einem 2,4 mm × 2,4 mm großen DSBGA- (Die-Size Ball-Grid Array) oder WCSP-Gehäuse (Wafer Chip-Scale Package) sowie als 3 mm × 3 mm große QFN-16-Ausführung (Quad Flat No-lead) verfügbar und sind damit um bis zu 36 % kleiner als konkurrierende Produkte. Da bei diesen neuen DACs die sonst erforderliche Abwägung zwischen hoher Performance und kleinen Abmessungen entfällt, können Entwickler die beste Systemgenauigkeit erzielen und haben gleichzeitig die Möglichkeit, die Leiterplattenfläche zu verringern bzw. die Kanaldichte zu erhöhen.
  • Maximale Systemgenauigkeit und höhere Zuverlässigkeit: Neben ihren kleinen Abmessungen überzeugen die Bausteine DAC80508 und DAC70508 durch eine echte integrale Nichtlinearität von 1 LSB (Least Significant Bit), was ein Höchstmaß an Genauigkeit bei 16 bzw. 14 bit Auflösung ergibt und die Linearität von Konkurrenzprodukten um bis zu 66 % übertrifft. Beide DACs sind für einen erweiterten Temperaturbereich von –40 °C bis +125 °C spezifiziert und sorgen mit Features wie der CRC-Funktionalität (Cyclic Redundancy Check) für eine höhere Systemzuverlässigkeit.

Die neuen ADCs ADS122C04 und ADS122U04:

  • Minimierter Footprint: Die winzigen 24-bit-ADCs sind wahlweise in einem 3 mm × 3 mm messenden WQFN-16-Gehäuse (very thin QFN) oder als 5 mm × 4,4 mm große TSSOP-16-Version (Thin-Shrink Small-Outline Package) verfügbar. Günstig auf die Gesamtkosten eines isolierten Systems wirkt sich die Tatsache aus, dass das Zweidraht-Interface weniger Digitalisolations-Kanäle benötigt als eine standardmäßige SPI-Schnittstelle (Serial Peripheral Interface). Die Präzisions-ADCs kommen ohne externe Schaltungen aus, denn sie enthalten einen flexiblen Eingangs-Multiplexer, einen rauscharmen PGA (Programmable Gain Amplifier), zwei programmierbare Erregerstromquellen, einen Oszillator und einen Präzisions-Temperatursensor.
  • Höhere Performance: Beide Bauelemente sind mit einer driftarmen internen 2,048-V-Referenz mit 5 ppm/°C ausgestattet. Die ebenfalls eingebauten, auf 2 % genauen Oszillatoren helfen den Designern bei der Unterdrückung von Störgrößen aus dem Stromnetz, sodass in Anwendungen mit hohem Störaufkommen für mehr Genauigkeit gesorgt ist. Mit Verstärkungen von 1 bis 128 und einem Rauschen von nur 100 nV können Designer sowohl schwache Sensorsignale als auch große Eingangssignale mit ein und demselben ADC messen. Die Bausteinfamilien, zu denen auch pinkompatible 16-bit-Optionen gehören, verleihen Designern insgesamt die Flexibilität zur Erfüllung unterschiedlicher Systemanforderungen durch entsprechendes Herauf- oder Herabskalieren der Performance.

Zur Evaluierung der neuen Datenwandler gibt es das DAC80508 Evaluation Module, das ADS122C04 Evaluation Module und das ADS122U04 Evaluation Module. Als Starthilfe für eigene Designs mit dem DAC80508 steht Designern ein Referenzdesign für Laserdioden-Anwendungen zur Verfügung, die nach einer präzisen Stromregelung verlangen, während es für den ADS122C04 und den ADS122U04 ein Referenzdesign für die hochpräzise Temperaturmessung in Wärme- und Kältezählern gibt.

Designer haben ebenfalls die Möglichkeit, ihre Designs zu simulieren und das Schaltungsverhalten für diese Datenwandler vorherzusagen. Hierfür gibt es zum Download das DACX0508 Input/Output Buffer Information Specification (IBIS) Model, das ADS122C04 IBIS Model und das ADS122U04 IBIS Model.