정밀도가 우수하고 통합이 간편한 다목적 DAC

디지털 아날로그 컨버터(DAC)는 전자 응용 제품에서 중심적인 역할을 하는 경우는 거의 없지만, 디지털 신호를 모터, 센서, 오디오 시스템, 계측 및 산업 공정을 제어하는 정밀한 아날로그 전압 또는 전류로 변환하는 데 중요한 역할을 합니다. 고품질 DAC가 없으면 최첨단 디지털 로직으로도 안정적인 아날로그 출력을 생성할 수 없어 시스템 성능이 제한됩니다.

DAC 성능은 휴대용 계측부터 공정 제어 및 임베디드 산업 시스템에 이르기까지 수많은 응용 제품에서 시스템의 해상도, 정확도, 전력 효율성 및 신호 무결성에 직접적인 영향을 미칩니다.

올바른 DAC를 선택하는 것은 여러 제품 중 하나를 선택하는 단순한 과정이 아닙니다. DAC는 아날로그 회로, 마이크로 컨트롤러, 전원 공급 장치와 상호 작용하는 능동 정밀 부품입니다. 올바른 선택을 하면 안정성을 개선하고, 출시 시간을 최소화하며, 혁신적인 응용을 촉진할 수 있습니다.

개발 또는 제품 업데이트 단계에서 새 DAC로 전환할 경우 설계 주기 전반에 걸쳐 파급 효과가 발생할 수 있습니다. PCB 레이아웃 조정, 펌웨어 업데이트 및 아날로그 회로가 필요할 수 있으며, 응용 제품의 안정화 시간, 출력 임피던스 또는 기준 전압 동작에 대한 재교정이 필요할 수 있습니다. 이와 같은 추후 변경이 필요한 경우, 시간과 비용이 많이 소요되며, 특히 규제 대상 또는 고정밀 응용 제품에서 위험을 초래할 수 있습니다.

다목적 솔루선

3PEAK는 이러한 설계 문제를 해결하기 위해, 광범위한 시스템에서 통합을 간소화하고 혁신을 촉진하는 다목적 솔루션을 제공하는 단일 채널 16비트 DAC인 TPC116S1-VR(그림 1)을 제공합니다. 또한 현재 가장 널리 사용되는 일부 DAC와 핀 및 소프트웨어 호환이 가능하여 기존 설계에 쉽게 통합할 수 있고 개발 시간과 비용을 절감할 수 있습니다.

그림 1: TPC116S1-VR 및 변형 제품은 콤팩트한 8핀 MSOP 패키지로 제공됩니다(이미지 출처: 3PEAK).

TPC116S1은 간단한 IoT 노드부터 고급 산업용 제어에 이르기까지 광범위한 설계에서 고정밀 DAC 출력을 사용할 수 있습니다. 이 단일 채널 DAC는 낮은 시스템 전력 소비로 작동하며 버퍼링된 레일 투 레일 전압 출력을 제공하여 전체 공급 범위에서 부드럽고 정밀하며 예측 가능한 아날로그 신호를 전달합니다.

3PEAK DAC는 다양한 응용 분야에서 안정적이고 정밀한 아날로그 출력을 제공합니다.

• 서보 제어 및 밸브 조정을 위한 공장 자동화
• 초음파 파형 발생 및 주입 펌프용 의료 장비
• 센서 보정, 원활한 LED 제어 및 촉각 제공을 위한 IoT 장치
• 배터리 밸런싱 및 모터 작동을 위한 자동차 시스템

3선 직렬 인터페이스

기준 입력 저항이 높은 3PEAK DAC는 기준 전압에서 많은 전류를 소비하지 않으며, 단조로운 동작이 보장되어 디지털 입력이 변경될 때 원활하고 예측 가능한 아날로그 출력을 보장합니다. 3선 직렬 인터페이스는 최대 30MHz의 속도로 SPI, QSPI, MICROWIRE 및 DSP 프로토콜을 지원하므로 다양한 시스템에 쉽게 통합할 수 있습니다.

TPC116S1에는 전원 켜기 리셋(POR) 회로가 포함되어 있어 DAC 출력이 0V에서 시작하여 유효한 첫 번째 디지털 입력이 발생할 때까지 그 상태를 유지하도록 해줍니다. 또한 5V에서 전류 소비를 400nA로 낮추고 전원이 꺼진 상태에서 소프트웨어로 출력 부하를 선택할 수 있는 절전 모드도 제공됩니다. 정상 작동 시 이 장치는 5V에서 0.45mW를 소비합니다.

TPC116S1은 정밀한 아날로그 출력을 위한 세그먼트형 저항 스트링 DAC, 시프트 레지스터, 수신 디지털 데이터를 관리하는 DAC 레지스터가 통합된 제품입니다. 제어 논리가 이러한 기능을 조율하여 클록의 하강 에지(SCLK)에서 MSB 우선 데이터 로딩이 되도록 함으로써 아날로그 신호에 대한 정확하고 예측 가능한 업데이트를 보장합니다.

12비트 및 14비트 옵션

16비트 TPC116S1 외에도 3PEAK는 12비트 TPC112S1-VR 및 14비트 TPC114S1-VR 핀 및 소프트웨어 호환 버전을 제공합니다. 이를 통해 설계자는 응용 제품에 적합한 해상도를 유연하게 선택하여 정밀도, 전력 소비, 시스템 복잡성 간의 균형을 맞출 수 있습니다.

세 가지 버전 모두 8핀 MSOP 패키지로 제공되며 -40°C ~ +125°C의 온도 범위에서 작동하도록 설계되었습니다. TPC11xS1 제품군은 넓은 온도 범위에서 안정성이 중요한 산업, 자동차 및 기타 환경에서 사용하기에 적합한 패키지 및 온도 등급으로 제공됩니다.

결론

DAC는 디지털 제어와 아날로그 세계를 연결하는 중요한 연결 고리로 정확도, 전력 효율성 및 전반적인 시스템 성능에 영향을 미칩니다. 3PEAK TPC116S1은 제품 설계자에게 통합을 간소화하고 광범위한 시스템에서 혁신을 가능하게 하는 안정적인 다목적 솔루션을 제공합니다. 엔지니어는 12비트, 14비트, 16비트 옵션을 사용하여 각 응용에 맞게 해상도를 최적화하고 개발 위험을 줄이며 출시 기간을 단축할 수 있습니다.