Les CNA polyvalents offrent une haute précision et simplifient l'intégration

Les convertisseurs numérique-analogique (CNA) occupent rarement le devant de la scène dans les applications électroniques, mais ils jouent un rôle crucial dans la conversion des signaux numériques en tensions ou courants analogiques précis qui contrôlent les moteurs, les capteurs, les systèmes audio, les instruments et les processus industriels. Sans un CNA de haute qualité, même la logique numérique la plus avancée est incapable de produire une sortie analogique fiable, ce qui limite les performances du système.

Les performances du CNA affectent directement la résolution, la précision, le rendement énergétique et l'intégrité des signaux d'un système dans d'innombrables applications, qu'il s'agisse d'instruments portables, de contrôle de processus ou de systèmes industriels embarqués.

La sélection du CNA approprié ne se résume pas à choisir un composant plutôt qu'un autre. Les CNA sont des composants de précision actifs qui interagissent avec les circuits analogiques, les microcontrôleurs et l'alimentation. Un choix judicieux peut avoir un impact sur la fiabilité, réduire les délais de commercialisation et stimuler des applications innovantes.

La transition vers un nouveau CNA pendant la phase de développement ou de mise à jour du produit peut avoir des répercussions sur le cycle de conception. Les changements peuvent impliquer des ajustements de configuration du circuit imprimé, une mise à jour du micrologiciel et des circuits analogiques. Les applications peuvent nécessiter un réétalonnage pour le temps de stabilisation, l'impédance de sortie ou le comportement de la tension de référence. Ces mises à jour prennent du temps, sont coûteuses et peuvent présenter des risques, en particulier dans les applications réglementées ou de haute précision.

Solution polyvalente

3PEAK répond à ces problèmes de conception avec le TPC116S1-VR (Figure 1), un CNA 16 bits à un canal qui offre une solution polyvalente pour simplifier l'intégration et stimuler l'innovation dans un large éventail de systèmes. De plus, il est compatible au niveau des broches et du logiciel avec certains des CNA les plus populaires utilisés aujourd'hui, ce qui facilite l'intégration dans les conceptions existantes et réduit les délais et les coûts de développement.

Figure 1 : Le TPC116S1-VR et ses variantes sont fournis en boîtier MSOP compact à 8 broches. (Source de l'image : 3PEAK)

Grâce au TPC116S1, la sortie CNA de haute précision est accessible à un large éventail de conceptions, des simples nœuds IoT aux contrôles industriels avancés. Ce CNA à un canal présente un fonctionnement basse consommation et délivre une tension de sortie rail à rail renforcée pour fournir des signaux analogiques lisses, précis et prévisibles sur toute la plage d'alimentation.

Le CNA de 3PEAK fournit une sortie analogique fiable et précise pour un large éventail d'applications :

• Automatisation des usines pour la servocommande et la régulation des vannes
• Équipement médical pour la génération de formes d'ondes ultrasonores et les pompes à perfusion
• Dispositifs IoT pour l'étalonnage des capteurs, le contrôle fluide des LED et l'haptique
• Systèmes automobiles pour l'équilibrage des batteries et l'actionnement des moteurs

Interface série à 3 fils

Avec une résistance d'entrée de référence élevée, le CNA de 3PEAK ne consomme pas beaucoup de courant de la tension de référence, et son comportement monotone garanti assure une sortie analogique régulière et prévisible lorsque les entrées numériques changent. Son interface série à 3 fils prend en charge les protocoles SPI, QSPI, MICROWIRE et DSP à des vitesses jusqu'à 30 MHz, ce qui facilite son intégration dans une grande variété de systèmes.

Le TPC116S1 inclut un circuit de réinitialisation à la mise sous tension (POR) garantissant que la sortie CNA démarre à 0 V et se maintient à ce niveau jusqu'à ce que la première entrée numérique valide se produise. Il est également doté d'un mode hors tension qui réduit la consommation de courant à seulement 400 nA à 5 V et permet des charges de sortie sélectionnables par logiciel en mode hors tension. En fonctionnement normal, le dispositif consomme 0,45 mW à 5 V.

Le TPC116S1 intègre un CNA à chaîne résistive segmentée pour une sortie analogique précise, un registre à décalage et un registre CNA pour gérer les données numériques entrantes. La logique de contrôle orchestre ces fonctions, en veillant à ce que la charge de données se fasse en commençant par le bit le plus significatif (MSB) sur le front de descente de l'horloge (SCLK), garantissant ainsi des mises à jour précises et prévisibles du signal analogique.

Options 12 bits et 14 bits

En plus du TPC116S1 16 bits, 3PEAK propose les variantes TPC112S1-VR 12 bits et TPC114S1-VR 14 bits à brochage et logiciel compatibles. Les concepteurs ont ainsi la possibilité de choisir la résolution appropriée pour leur application, en équilibrant la précision, la consommation d'énergie et la complexité du système.

Les trois versions sont disponibles en boîtier MSOP à 8 broches et sont conçues pour fonctionner sur une plage de températures de -40°C à +125°C. Grâce à son boîtier et à ses caractéristiques de températures, la gamme TPC11xS1 est idéale pour une utilisation dans les environnements industriels, automobiles et autres où la fiabilité sur une large plage de températures est essentielle.

Conclusion

Les CNA sont le lien crucial entre le contrôle numérique et le monde analogique, influençant la précision, le rendement énergétique et les performances globales du système. Le TPC116S1 de 3PEAK offre aux concepteurs de produits une solution fiable et polyvalente qui simplifie l'intégration et favorise l'innovation dans un large éventail de systèmes. Grâce aux options 12 bits, 14 bits et 16 bits disponibles, les ingénieurs peuvent optimiser la résolution pour chaque application, réduire les risques liés au développement et accélérer la mise sur le marché.