德州仪器数据转换器产品业务部副总裁兼总经理Karthik Vasanth
模拟半导体器件正在迎来一场新的变革，各类模拟器件的尺寸成倍缩小，效率大幅度提升。作为模拟半导体领头羊的德州仪器，在2018年第四季，密集发布了一系列远超原有规格的模拟半导体产品。包括相比10年前功率密度提升8倍的电压转换器，超过传统MOSFET功率密度2倍的GaN FET，采用全新介质的电源隔离器产品等等。
这一次迎来变革的是全新超小尺寸高精度DAC和ADC产品线。
在工业、汽车领域，为进一步加强自动化和智能化技术演进，传感器被广泛使用，作为传感器信号链必须环节的DAC和ADC产品，需求也越来越大。
除了要有更多更高精度的传感器，某些产品也需要越来越多的密度选项。比如一些穿戴式设备的体积很小，内空间也很小，要使用多种传感器时，也需要更多的数据转换器，对于数据转换器的体积要求也会严苛。
以工厂自动化中的机械臂的产品应用例：如在做物体抓取的时候，要实现对马达的控制，要监控电流，要检测有没有到达预定的位置等，就需要依靠传感器及数据转换器来帮助实现。
“TI观察到在涉及人机安全方面的领域催生了对体积更小、更高精度数据转换器的需求” 德州仪器数据转换器产品业务部副总裁兼总经理Karthik Vasanth先生表示。
在通讯领域迎来5G的时代，5G比4G的数据通信力高很多，但是基站的空间和设备尺寸变化却不大，要达到更高的数据通信力，就需要ADC和DAC的性能更高，同时更小的体积。
“在光通讯模块的部分，光模块4G到100G的通信速率增加了25倍，但是光模块的体积基本是不变的。为了应对这些挑战，就需要性能更好、体积更小的数据转换器。”
在个人消费电子方面，比如穿戴式设备（电子供电的智能手表、智能手机等）用来监测心律或者心电时，会要求低功耗，同时限制体积大小。
在汽车领域，想要实现自动驾驶，比如车道偏离、防碰撞检测等，都需要很多传感器。从而，人们会需要能提供更高精度、低功耗高性能的数据转换器。
“传感器无所不在，有了越来越多的传感器，就需要更多、体积更小的高性能数据转换器帮助达到产品设计的要求” Karthik Vasanth说。
2018年12月TI宣布了四种全新的微型高精度数据转换器，每种转换器均具有业界同类产品中最小尺寸。新数据转换器可帮助设计人员在缩减系统板占用空间之余，增加更多智能及功能。DAC80508与DAC70508是八通道高精度数模转换器(DAC)，分别提供真正的16位和14位分辨率。ADS122C04与ADS122U04是24位高精度模数转换器(ADC)，分别提供双线I2C兼容接口及双线UART兼容接口。 这些新设备属于小体型、高性能或限制成本的高精度ADC和DAC，适用于工业、通信和个人电子应用。实例包括光学模块、现场变送器、电池供电系统、楼宇自动化及可穿戴电子设备。欲了解详细信息，请参考www.ti.com/smallestDACs-pr和www.ti.com/smallestADCs-pr。
DAC和ADC产品尺寸近20年来缩小非常多。这样的变化对于信号链系统的设计人员来说有两方面好处：
“一是以DAC为例，TI提供了很小的封装，但是同时整合了很多东西在里面，比如参考源和振荡器，这些帮助用户可以更容易并更好地进行设计和评估。因为用了比较少的外部分离器件，所以更便于设计；二是TI芯片的体积非常小，2.4mm×2.4mm WCSP或者3mm×3mm QFN。WCSP的封装和QFN的封装是业界的标准。小体型对于用户在生产制造环节会有相应要求，比如SMT有足够的能力放这么小的器件，PC板要能够设计得那么小，用户需要考虑生产制造能力。同时TI也提供了很小的WCSP封装以及稍大一点的QFN封装供用户去做选择。另外TI提供了原理图，PCB的布局参考设计，来帮助用户使用TI的芯片去做设计。”
“一是以DAC为例，TI提供了很小的封装，但是同时整合了很多东西在里面，比如参考源和振荡器，这些帮助用户可以更容易并更好地进行设计和评估。因为用了比较少的外部分离器件，所以更便于设计；二是TI芯片的体积非常小，2.4mm×2.4mm WCSP或者3mm×3mm QFN。WCSP的封装和QFN的封装是业界的标准。小体型对于用户在生产制造环节会有相应要求，比如SMT有足够的能力放这么小的器件，PC板要能够设计得那么小，用户需要考虑生产制造能力。同时TI也提供了很小的WCSP封装以及稍大一点的QFN封装供用户去做选择。另外TI提供了原理图，PCB的布局参考设计，来帮助用户使用TI的芯片去做设计。”
Karthik Vasanth先生表示 ：TI会继续在在小体积、低功耗、高精度、高数据速率器件上持续投资；另外一个方向上，TI会投资在超高速数据转换器上，同时细分出不同的领域，比如超高速、低功耗，非常高性能如ADC12DJ3200等。
附录：4款新型DAC和ADC产品部分规格
DAC80508和DAC70508，在紧凑空间内打造卓越性能
•减小系统尺寸：这两款DAC都包括一个2.5-V，5-ppm/°C内部基准，从而不再需要外部精度基准。供应2.4 mm x 2.4 mm晶粒尺寸型球栅阵列封装(DSBGA)或晶圆级封装(WCSP)及3 mm x 3 mm四方扁平无引脚(QFN)-16封装，这些设备最多可比竞争对手产品小36%。新DAC使得设计人员不必在高性能与小尺寸之间艰难取舍，便于工程师实现最佳系统精度、减小板尺寸或增加通道密度。
•最大系统精度与更高可靠性：除紧凑尺寸外，DAC80508和DAC70508提供真正的1位最低有效位(LSB)积分非线性，因此能够实现16位和14位分辨率水平上的最高精度 - 与竞争对手产品相比，线性度高出66%。它们全部都具有从-40°C到+125°C的更大温度范围，提供如循环冗余校验(CRC)等特性，进而可提高系统可靠性。
DAC80508和DAC70508，在紧凑空间内打造卓越性能
•减小系统尺寸：这两款DAC都包括一个2.5-V，5-ppm/°C内部基准，从而不再需要外部精度基准。供应2.4 mm x 2.4 mm晶粒尺寸型球栅阵列封装(DSBGA)或晶圆级封装(WCSP)及3 mm x 3 mm四方扁平无引脚(QFN)-16封装，这些设备最多可比竞争对手产品小36%。新DAC使得设计人员不必在高性能与小尺寸之间艰难取舍，便于工程师实现最佳系统精度、减小板尺寸或增加通道密度。
•最大系统精度与更高可靠性：除紧凑尺寸外，DAC80508和DAC70508提供真正的1位最低有效位(LSB)积分非线性，因此能够实现16位和14位分辨率水平上的最高精度 - 与竞争对手产品相比，线性度高出66%。它们全部都具有从-40°C到+125°C的更大温度范围，提供如循环冗余校验(CRC)等特性，进而可提高系统可靠性。
通过ADS122C04和ADS122U04，减小系统尺寸和取得高性能
•最小体积：这些微型24位精度ADC供应3 mm x 3 mm特薄QFN (WQFN)-16和5 mm x 4.4 mm超薄紧缩小型封装(TSSOP)-16选项。较之串行外围接口(SPI)，双线接口只需少量数字隔离通道，这降低了隔离系统的总成本。这些高精度ADC使得设计人员可以利用集成灵活的输入多路复用器、低噪声可编程增益放大器、两个可编程励磁电流源、一个振荡器和一个高精度温度传感器，舍弃外部电路。
•改进性能：这两款设备都具有低漂移2.048-V，5-ppm/°C内部基准。它们的内置2%精度振荡器，有助设计人员改进电源线循环噪声抑制，在嘈杂环境中实现更高精度。设备的增益值为1到128，噪声则低至100 nV，故设计人员可测量小信号传感器，以及因采用一个ADC而形成的宽信号输入范围。此设备系列还供应引脚到引脚兼容的16位选项，这让设计人员只需调高或调低性能，便可灵活地满足各种系统要求。
•最小体积：这些微型24位精度ADC供应3 mm x 3 mm特薄QFN (WQFN)-16和5 mm x 4.4 mm超薄紧缩小型封装(TSSOP)-16选项。较之串行外围接口(SPI)，双线接口只需少量数字隔离通道，这降低了隔离系统的总成本。这些高精度ADC使得设计人员可以利用集成灵活的输入多路复用器、低噪声可编程增益放大器、两个可编程励磁电流源、一个振荡器和一个高精度温度传感器，舍弃外部电路。
•改进性能：这两款设备都具有低漂移2.048-V，5-ppm/°C内部基准。它们的内置2%精度振荡器，有助设计人员改进电源线循环噪声抑制，在嘈杂环境中实现更高精度。设备的增益值为1到128，噪声则低至100 nV，故设计人员可测量小信号传感器，以及因采用一个ADC而形成的宽信号输入范围。此设备系列还供应引脚到引脚兼容的16位选项，这让设计人员只需调高或调低性能，便可灵活地满足各种系统要求。
