選擇合適元件、編寫軟件並確保係統可協調工作的過程不必非常複雜，即使在實現基本功能時也是如此。在本文中
，我將探討如何使用智能DAC這一新型器件在降低成本和縮短開發時間的同時提高係統性能。

 

智能DAC是出廠可編程的精密DAC，具有集成的非易失性存儲器(NVM)
、可編程狀態機邏輯、脈寬調製(PWM)發生器和內置的自定義波形發生器。由於智能DAC無需使用軟件，因此可以填補DAC電路
、MCU電路以及使用精密電阻器、電容器和電感器等元件構建的離散型電路之間的差距。圖1顯示了智能DAC如何提供獨特的常規實施方法。

 

圖1：智能DAC填補了離散、DAC和MCU電路之間的差距

 

在以下幾種用例中，您可以借助智能DAC使用更少的係統資源來執行簡單的功能，從而節省時間和係統成本。

 

無需軟件即可實現可靠的加電和基本的可編程性

 

基於軟件的MCU設計雖然對某些汽車和工業設計中的主要監視和控製應用非常有用
，但在設計僅需要輔助電壓裕量、偏(pian)置(zhi)或(huo)微(wei)調(tiao)的(de)次(ci)級(ji)應(ying)用(yong)或(huo)子(zi)係(xi)統(tong)時(shi)
，卻(que)需(xu)要(yao)過(guo)多(duo)的(de)資(zi)源(yuan)。諸(zhu)如(ru)照(zhao)明(ming)控(kong)製(zhi)之(zhi)類(lei)的(de)應(ying)用(yong)僅(jin)需(xu)要(yao)一(yi)個(ge)簡(jian)單(dan)的(de)感(gan)測(ce)控(kong)製(zhi)反(fan)饋(kui)回(hui)路(lu)。另(ling)一(yi)個(ge)示(shi)例(li)是(shi)實(shi)現(xian)電(dian)器(qi)的(de)常(chang)見(jian)功(gong)能(neng)
，即(ji)當(dang)微(wei)波(bo)爐(lu)或(huo)冰(bing)箱(xiang)的(de)門(men)打(da)開(kai)時(shi)，裏(li)麵(mian)的(de)燈(deng)會(hui)亮(liang)。由(you)於(yu)這(zhe)是(shi)一(yi)項(xiang)需(xu)要(yao)較(jiao)少(shao)資(zi)源(yuan)即(ji)可(ke)實(shi)現(xian)的(de)簡(jian)單(dan)功(gong)能(neng)
，因(yin)此(ci)智(zhi)能(neng)DAC可以提供幫助。

 

圖2顯示了具有集成NVM的智能DAC。借助在係統生產期間將寄存器設置存儲在存儲器中的功能

，您可以在存儲器中對智能DAC的加電狀態進行編程。符合汽車電子委員會Q100標準的智能DAC可以在125°C的工作溫度下將存儲記憶保留20年之久，因此非常適用於汽車和工業應用，例如汽車日間行車燈的多斜率熱折返，或航空航天和國防係統中的陸地和移動無線電。

 

 

圖2：具有NVM的DAC53701方框圖

 

生成定製輸出

 

智能DAC同樣適合需要生成PWM的應用，例如內置可配置的模擬至PWM占空比轉換或通用輸入 (GPI) 至PWM轉換的遠程故障管理。與MCU或基於計時器的解決方案（如555計時器）不同

，智能DAC不需要研發時間或其他容易出現溫漂的分立式元件。圖3顯示了使用10位電壓輸出DAC53701智能DAC進行溫度至PWM轉換的示例，其中PWM輸出的脈衝寬度會隨溫度變化而調整。您可以在技術文章“使用智能數模轉換器生成脈寬調製信號”中了解其他PWM應用。 

 

圖3：DAC53701會根據溫度變化調整PWM輸出

 

您還可以在患者監護係統中生成音調時實現這些波形，在此類係統中，智能DAC可通過提供預配置圖形和基於通用輸入/輸出(GPIO)的觸發功能來生成醫療警報。我們的“揭開醫療警報設計的神秘麵紗，第1部分：IEC60601-1-8標準要求”係列對此主題進行了更詳細的介紹。

 

生成LED淡入
、淡出和熱折返

 

在電器和車輛的照明應用中，智能DAC可生成淡入和淡出信號，從而提供數字輸入觸發和可編程計時。設計人員可以通過重新編程NVM來構建模塊化係統並在各個電路板上進行LED亮度等調整

，從而減少開發時間和成本。 

 

LED可靠性與工作溫度成反比
，為了提高LED的使用壽命，必須進行主動熱折返以改善熱管理。汽車照明中的日間行車燈(DRL)可一直打開，並在白天暴露於日光下。此時需要通過熱折返來更大限度地延長LED壽命
，而智能DAC可通過內置特性幫助簡化係統設計。

 

圖4顯示了電路以及GPI輸入和DAC輸出之間的關係，以及如何由GPI直接控製DAC輸出的上升和下降以產生轉向的LED淡入或淡出。電器通常使用傳感器來確定門處於打開還是關閉狀態，GPI將其表示為高電平或低電平。 

 

圖4：電器淡入和淡出信號的GPI脈衝時間與DAC輸出斜坡時間的關係

 

作為可編程比較器

 

在家電
、醫療設備
、零售自動化和其他工業應用中，智能DAC還能作為可編程比較器，提供可編程遲滯或輸出鎖存功能，並有助於簡化故障管理軟件和減小電路板尺寸。

 

圖5顯示了可編程遲滯和鎖存比較器功能，以及如何在存儲於NVM中的高裕度和低裕度值設置的閾值範圍內跟蹤DAC輸出。

 

對於可編程遲滯
，如果輸入超過高裕度值，則GPI將切換為低電平。如果跟蹤的值繼續下降到低於高裕度值，則GPI不會發生任何變化。直到該值下降至低裕度值以下
，將導致GPI觸發高電平。這可用於在給定值超出有限範圍時發出警報。對於鎖存比較器實現，反饋電壓僅需小於VDD（因為運算放大器由VDD供電），因此如果鎖存為高電平，則輸出將再次變為低電平。 

 

圖5：智能DAC作為可編程比較器，具有遲滯和鎖存比較器

 

結束語

 

如這些用例所示，智能DAC可用簡單的單芯片解決方案代替分立式模擬電路和MCU，從而幫助您設計獨立的電路
，這會節省時間並降低係統成本。使用此預過濾產品搜索功能來探索TI的智能DAC產品係列。

 

其他資源

 

DACx3701-Q1數據表顯示了熱折返回路的實施方法。

 

 

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