多功能 DAC 可提供高精确度并简化集成

数模转换器 (DAC) 在电子应用中很少用作核心器件，但在将数字信号转换为用于控制电机、传感器、音频系统、仪器仪表和工业流程的精确模拟电压或电流方面，发挥着至关重要的作用。如果没有高质量 DAC，即使是最先进的数字逻辑也无法产生可靠的模拟输出，从而限制系统性能。

从便携式仪器到过程控制和嵌入式工业系统的广泛应用，DAC 的性能直接影响着系统的分辨率、准确度、能效和信号完整性。

选择合适的 DAC 并不是简单地选择一个元器件就大功告成了。DAC 是有源精密器件，可与模拟电路、微控制器和电源互动。DAC 的选型正确会提升可靠性，最大限度地缩短上市时间，并促进创新应用。

在开发或产品更新阶段采用新的 DAC，可能会影响整个设计周期。这些变化可能需要调节 PCB 布局、更新固件和模拟电路；对于具体应用来讲，可能需要重新校准建立时间、输出阻抗或基准电压特性。这些升级工作既耗时，又抬高了成本，还可能造成风险，尤其是在受监管或高精度应用中。

多功能解决方案

3PEAK 通过 TPC116S1-VR 解决了这些设计问题（图 1），这是一款单通道 16 位 DAC，为简化集成和促进各种系统的创新提供了多功能解决方案。此外，该器件的引脚和软件都兼容当今最常见的一些 DAC，因此便于集成到现有设计中，能够缩短开发时间，减少成本。

图 1：TPC116S1-VR 及其变体采用紧凑型 8 引脚 MSOP 封装。(图片来源：3PEAK）

采用 TPC116S1，可使从简单的物联网节点到先进的工业控制等各种设计都能获得高精度 DAC 输出。这款单通道 DAC 器件的系统功耗低，提供缓冲式轨至轨电压输出，从而可在整个电源范围内提供平滑、精确和可预测的模拟信号。

3PEAK DAC 可为各种应用提供可靠、精确的模拟输出：

• 用于伺服控制和阀门调节的工厂自动化
• 用于产生超声波和输液泵的医疗设备
• 用于传感器校准、平滑 LED 控制和触觉的物联网设备
• 用于电池平衡和电机驱动的汽车系统

3 线串行接口

得益于高基准输入电阻，3PEAK DAC 从基准电压源汲取的电流极小，且其保证的单调性特性可在数字输入变化时确保模拟输出平滑、可预测。该器件的三线串行接口支持 SPI、QSPI、MICROWIRE 和 DSP 协议，速度高达 30 MHz，因此很容易集成到各种系统中。

TPC116S1 内置上电复位 (POR) 电路，可确保 DAC 输出始终从 0 V 启动，并在首个有效数字输入到来前保持零电位。该器件还具有掉电模式，在 5 V 电压下将电流消耗降至仅 400 nA，并允许在掉电时通过软件选择输出负载。正常工作时，该器件在 5 V 电压下的功耗为 0.45 mW。

TPC116S1 集成了一个用于精确模拟输出的分段式电阻串 DAC、一个移位寄存器和一个 DAC 寄存器，用于管理输入的数字数据。控制逻辑协调这些功能，数据加载严格遵循时钟 (SCLK) 下降沿触发以及由 MSB 开始的传输机制，从而确保模拟信号的更新过程兼具精准性与可预期性。

12 位和 14 位选项

除 16 位 TPC116S1 外，3PEAK 还提供 12 位 TPC112S1-VR 和 14 位 TPC114S1-VR 引脚和软件兼容版本。这样，设计人员就能灵活地根据自己的具体应用，选择合适的分辨率，在精度、功耗和系统复杂性之间实现平衡。

所有三个版本均采用 8 引脚 MSOP 封装，工作温度范围为 -40°C 至 +125°C。这种封装和额定温度使 TPC11xS1 系列适用于工业、汽车和其他对宽温度范围可靠性要求极高的环境。

结语

DAC 是数字控制与模拟世界之间的关键纽带，对精度、能效和整体系统性能都有影响。3PEAK TPC116S1 为产品设计人员提供了可靠的多功能解决方案，可简化集成，实现各种系统创新。鉴于有 12 位、14 位和 16 位可供选择，工程师可以针对每种应用优化分辨率，降低开发风险，加快产品上市时间。