MAX7541数模转换器芯片的引脚功能、内部结构和应用分析
１ 概述
ｍｘ７５４１是美国ｍａｘｉｍ公司生产的高速高精度１２位数字／模拟转换器芯片，由于ｍｘ７５４１转换器件的功耗特别低，而且其线性失真可低达０．０１２％，因此，该ｄ／ａ转换器芯片特别适合于精密模拟数据的获得和控制。此外，由于ｍｘ７５４１器件内部带有激光制作的精密晶片电阻和温度补偿电路以及ｎｍｏｓ开关，因而可充分保证ｍｘ７５４１具有１２位的精度。还有一个重要特点是：ｍｘ７５４１的所有输入均与ｃｍｏｓ和ｔｔｌ电平兼容。
ｍｘ７５４１在电气和管脚上都与ａｄ公司的ａｄ７５４１芯片兼容，它们都采用标准的１８脚封装。其主要电气特点如下：
●转换时间：０．６μｓ；
●具有１２位线性输出（１／２ｌｓｂ）；
●准确度：１ｌｓｂ；
●功耗低，５ｖ情况下通常为４５０ｍｗ；
●可进行四象限乘法转换；
●与ｔｔｌ、ｃｍｏｓ电平兼容。
２、引脚功能和内部结构
图１所示是ｍｘ７５４１的引脚排列图，各引脚功能如下
ｖｒｅ、ｆｄａｃ转换器的电压参考输入端，其电压值在±２５ｖ之间；
ｒｆｂ反馈电阻接入端，在双极模式时与外置运算放大器输出相连；
ｏｕｔ１、ｏｕｔ２电流输出，ｉ１＋ｉ２为常数；
ｂｉｔ１～ｂｉｔ１２？数字量输出，ｂｉｔ１为最高位？
ｖｄｄ电源输入范围为＋１７ｖ～＋５ｖ？
ｇｎｄ数字地。
图２所示是ｍｘ７５４１ 高速ｄ／ａ转换芯片的内部结构功能图。
３ ｍｘ７５４１的输入与输出ｍｘ７５４１有两种输出方式，即单极性输出和双极性输出，两种方式的电路连接图分别如图３和图４所示。两种输出方式的输入输出对应关系分别列于表１和表２。
４、ｍｘ７５４１与单片机的连接
由于ｍｘ７５４１是１２位数字输入，因此它必须与１６位以上的单片机相连。当其与ｍｃｓ－９６单片机进行连接时，其电路非常简单，只需把单片机的数据线直接与ｍｘ７５４１的输入线相连即可。程序也很简单，只要不停地向其送数据即可。
５、与ｃｐｌｄ的连接
由于目前８位单片机应用比较多，再加上ｍｘ７５４１是高速ｄ／ａ转换器，因此，用单片机来控制ｍｘ７５４１显得不是很方便。为此，本文介绍一种运用可编程逻辑器件，这里以ａｌｔｅｒａ公司的ｍａｘ７０００系列中的ｍａｘ７１２８ｓ为例，来控制ｍｘ７５４１的方法，该方法进而可推广到其它高速ｄ／ａ转换芯片。
这种控制方法的基本思想是利用ｃｐｌｄ连接８位单片机与１２位ｄ／ａ转换器，其中单片机与ｃｐｌｄ之间采用两根控制线来进行通讯，同时用它们来决定数据线中数据的种类，表３给出了控制线中的数据意义。但应注意：该方案的输入时钟周期应小于单片机的指令周期。下面给出的是利用ｖｅｒｉｌｏｇ语言所编写的程序：
ｍｏｄｕｌｅ ｍｘ７５４１（ｃｌｋ，ａ，ｂ，ｉｎ，ｏｕｔ）；？
ｏｕｔｐｕｔ ｏｕｔ；
ｉｎｐｕｔ ａ，ｂ，ｃｌｋ；
ｉｎｐｕｔ［７．．０］ｉｎ;
ｒｅｇ［７．．０］ｏｕｔ;
ｒｅｇ［７．．０］ ｄｉ;
ｒｅｇ［７．．０］ｇａｏ;
ａｌｗａｙｓ ＠（ｎｅｇｅｄｇｅ ｃｌｋ）
ｂｅｇｉｎ
ｉｆ（ａ＝＝０ ＆ ｂ＝＝１）
ｄｉ＜＝ｉｎ;
ｅｌｓｅ
ｉｆ（ａ＝＝１ ＆ ｂ＝＝０）
ｇａｏ＜＝ｉｎ［３：０］;
ｅｌｓｅ
ｉｆ（ａ＝＝１ ＆ ｂ＝＝１）
ｏｕｔ＜＝{ｇａｏ［３：０］，ｄｉ［７：］};
ｅｎｄ
ｅｎｄｍｏｄｕｌｅ其仿真输出波形如图５所示。
表3 控制线中的数据意义
６、结束语
将ｍｘ７５４１芯片用于高频波形发生器，结果证明：该芯片性能稳定？ｄ／ａ转换线性良好？使用简单。另外，这种方法也同样适用于其它同类产品（如ｍｘ７５４２，ｍｘ７５４３，ｍｘ７５４５等芯片）。
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●转换时间：０．６μｓ；
●具有１２位线性输出（１／２ｌｓｂ）；
●准确度：１ｌｓｂ；
●功耗低，５ｖ情况下通常为４５０ｍｗ；
●可进行四象限乘法转换；
●与ｔｔｌ、ｃｍｏｓ电平兼容。
２、引脚功能和内部结构
图１所示是ｍｘ７５４１的引脚排列图，各引脚功能如下
ｖｒｅ、ｆｄａｃ转换器的电压参考输入端，其电压值在±２５ｖ之间；
ｒｆｂ反馈电阻接入端，在双极模式时与外置运算放大器输出相连；
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３ ｍｘ７５４１的输入与输出ｍｘ７５４１有两种输出方式，即单极性输出和双极性输出，两种方式的电路连接图分别如图３和图４所示。两种输出方式的输入输出对应关系分别列于表１和表２。
４、ｍｘ７５４１与单片机的连接
由于ｍｘ７５４１是１２位数字输入，因此它必须与１６位以上的单片机相连。当其与ｍｃｓ－９６单片机进行连接时，其电路非常简单，只需把单片机的数据线直接与ｍｘ７５４１的输入线相连即可。程序也很简单，只要不停地向其送数据即可。
５、与ｃｐｌｄ的连接
由于目前８位单片机应用比较多，再加上ｍｘ７５４１是高速ｄ／ａ转换器，因此，用单片机来控制ｍｘ７５４１显得不是很方便。为此，本文介绍一种运用可编程逻辑器件，这里以ａｌｔｅｒａ公司的ｍａｘ７０００系列中的ｍａｘ７１２８ｓ为例，来控制ｍｘ７５４１的方法，该方法进而可推广到其它高速ｄ／ａ转换芯片。
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ｏｕｔｐｕｔ ｏｕｔ；
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ｉｎｐｕｔ［７．．０］ｉｎ;
ｒｅｇ［７．．０］ｏｕｔ;
ｒｅｇ［７．．０］ ｄｉ;
ｒｅｇ［７．．０］ｇａｏ;
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ｂｅｇｉｎ
ｉｆ（ａ＝＝０ ＆ ｂ＝＝１）
ｄｉ＜＝ｉｎ;
ｅｌｓｅ
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ｇａｏ＜＝ｉｎ［３：０］;
ｅｌｓｅ
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