【51CTO.com原創稿件】目前，在工業、汽車等應用領域，自動化越來越受到關注。要實現自動化，首先就會涉及到傳感器的使用。傳感器的作用是將現實中的模擬量轉化成數字，從而進行處理。傳感器領域新的變化會帶動新的產品需求。有了良好的傳感器，轉換器也需要擁有更高的性能，例如在測量微小溫度變化時，要達到高精度，就需要高性能數據轉換器的支持，從而幫助實現自動化功能。

行業需求催生更小尺寸、更高精度的數據轉換器

除了對傳感器有更高精度的要求，產品設計也越來越多的對體積提出了更嚴格的需求。德州儀器數據轉換器產品業務部副總裁兼總經理Karthik Vasanth對記者表示，一些穿戴式設備的體積很小，內部空間也很小，要使用多種傳感器時，就需要更多的數據轉換器，因此對于數據轉換器的體積要求也會更加嚴苛。

德州儀器數據轉換器產品業務部副總裁兼總經理 Karthik Vasanth

在工業應用方面，各國都在大力推動智能制造，例如德國工業4.0和中國制造2025。工廠自動化要實現智能化，就需要更多的傳感器，從而需要更高性能、體積更小的數據轉換器。以工業機械臂的產品應用為例，要實現智能化，就需要更多的轉換器。例如在做物體抓取的時候，要實現對馬達的控制、監控電流、檢測是否到達預定的位置等，就需要依靠傳感器及數據轉換器來幫助實現。在人機安全方面，也催生了對體積更小、更高精度數據轉換器的需求。

在通訊領域，正在迎來5G時代，5G比4G的數據通信力高很多，但實際上基站和設備的空間是不變的，要想達到更高的數據通信力，就需要ADC和DAC的性能更高。同時，由于5G信號頻率更高，也就要求ADC和DAC擁有更高的性能，更小的體積。在光通訊模塊的部分，光模塊4G到100G的通信速率增加了25倍，但是光模塊的體積基本是不變的。為了應對這些挑戰，就需要性能更好、體積更小的數據轉換器。

在個人消費電子方面，例如可穿戴式設備（智能手表、智能手機等）用來監測心律或者心電時，也會需要低功耗，體積更小的數據轉換器。

在汽車領域，要實現自動駕駛、車道偏離、防碰撞檢測等功能，都需要很多傳感器，因此，也就需要更高精度、低功耗、高性能的數據轉換器。

所以，傳感器無所不在，隨著傳感器越來越多，也就需要更多體積更小的高性能數據轉換器，幫助達到產品設計的要求。

基于這些行業需求，德州儀器(TI)日前在北京召開新品發布會，推出四種微型高精度數據轉換器，每種轉換器均具有業界同類產品中最小尺寸。全新的數據轉換器可幫助設計人員在縮減系統板占用空間之余，增加更多智能及功能。DAC80508與DAC70508是八通道高精度數模轉換器(DAC)，分別提供真正的16位和14位分辨率。ADS122C04與ADS122U04是24位高精度模數轉換器(ADC)，分別提供雙線I2C兼容接口及雙線UART兼容接口。

DAC80508和DAC70508：滿足對微型DAC的需要

此次，德州儀器新推出的兩款數模轉換器（DAC）產品——DAC80508和DAC70508，是業內最小的真正16位和14位分辨率 ，八通道高精度DAC，在緊湊空間內實現了高性能和增強的可靠性，具有以下三大特點：

• 更小的系統尺寸：設計人員可使用2.4 mm x 2.4 mm WCSP封裝，相較競爭對手的產品，將體積減小36%。集成式內部基準進一步縮減了系統尺寸；
• ***的精度：1位最小有效位積分非線性在16和14位分辨率的基礎上實現了***精度 - 線性度比競爭對手的產品高出66%；
• 更高的可靠性：完全標定的從-40°C到+125°C的更大溫度范圍，并具備循環冗余校驗(CRC)功能，提高了系統可靠性。

以一個實際參考設計為例，Karthik Vasanth講解了TI如何通過激光通訊應用幫助用戶。在光通訊的應用里，需要提供穩定并且準確的偏置電流給激光發光二極管。TI參考設計中使用了DAC80508，首先DAC在和微控制器通訊的時候可以使用CRC的校驗幫助增加通信的可靠性，然后設計通過TI高精密的放大器實現兩級的增益放大電路，提供穩定準確的偏置電流控制激光二極管。在這個設計中使用了極小的封裝和高性能的16位DAC，可以幫助用戶在光通信設計上實現小面積，高性能。

ADS122C04和ADS122U04：滿足對微型ADC的需要

此外，德州儀器還推出了兩款集高性能、高精度、高可靠性于一身的業界最小巧24位模數轉換器(ADC)——ADS122C04和ADS122U04，達到了行業最小尺寸封裝 ，僅為3mm x 3mm，具有以下三大特點：

• 更小引腳：封裝選項提供雙線I2C或雙線UART接口，這些接口只需少量數字隔離通道，因而降低了隔離系統的總成本；
• 更卓越的性能：具備低漂移2.048-V, 5-ppm/°C內部基準和內置2%精度的振蕩器，有助設計人員改進電源線路循環噪聲抑制。
• 更高可靠性：完全標定的從-40°C到+125°C的更大溫度范圍，并具備循環冗余校驗(CRC)功能，提高了系統可靠性。

那么，這些***的ADC芯片是如何幫助客戶解決實際問題的呢？Karthik Vasanth以一個參考設計為例進行了講解——適合冷熱儀表的高精度溫度測量參考設計。這個設計利用***的ADC做供熱表上的設計，TI的芯片在高精度和低功耗兩個方面解決了熱表計費的難題。因為供熱是收費的，所以需要非常準確測量出RTD的阻值變化來檢測溫度，然后計算出使用的熱量。此項應用要求精度不但非常高，而且其中的表是電池供電的，必須要求其能工作5到10年不需要更換電池。

TI高精度數據轉換器的尺寸演進

從2000年到今年，TI的芯片體積進行了大幅的縮減，例如DAC從大封裝到現在2.4mm×2.4mm WCSP封裝，這是直觀可見的。同時，在體積減小的情況下，數據轉換器DAC在性能上得到了提升。體積雖然減小了，但是性能提升了，速率提高了。消耗的電量減少了，功耗低了，精度性能卻提高了。

“不斷的減小體積和增加性能，是由于TI看到用戶在實際應用中的真實需要”，Karthik Vasanth說到。例如在光學通訊領域，從4G到100G波特率在增加，但是設備的體積還是之前的大小。原來的光通訊模塊，體積減少了12倍，但是數據傳輸速率提高了40倍，功耗減少了2倍。數字轉換器作為光通訊模塊里非常關鍵的器件，也要適應這些要求。所以，TI努力做出符合高需求的產品。

***，Karthik Vasanth表示，在高精度的方向，TI有非常多業界極其領先的產品，在小體積、低功耗、高精度、高數據速率方面都有非常好的表現，這也是TI未來將持續投入的產品方向。另外一方面，TI會繼續投資高速的數據轉換器，同時細分出不同的領域，例如超高速、低功耗，高性能（如ADC12DJ3200）等。

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