需要精确生成模拟输出和控制辅助功能的工程师通常使用精确的数模转换器(DAC)加上离散模拟组件和微控制器(MCU)的组合。当你想要实现一些简单、基本的功能时，选择正确的组件、编写MCU软件以及满足相关的监管要求所需要的努力可能会变得不必要的复杂。
另一种方法是使用一种称为智能DAC的新型设备-工厂可编程精密DAC，集成了非易失性存储器(NVM)、可编程状态机逻辑、脉宽调制(PWM)发生器和定制波形发生器。
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照明控制
基于软件的MCU设计对于许多主要的监控应用仍然是有用的。然而，对于只需要辅助电压裕度、偏置或微调的次级应用程序或子系统，它们可能会消耗过多的资源。像照明控制(例如，当你打开烤箱或车门时打开一盏灯)这样的应用只需要一个简单的感觉-测量-控制反馈回路。对于这些应用，智能DAC如德州仪器的DAC53701(图1)能帮上忙。
对于汽车应用，具有汽车电子委员会(automotive Electronics council) q100 (AEC-Q100)认证的智能dac可以在125°C的工作温度下支持记忆保存20年。需要这种能力的一个例子是白天运行灯(DRL) led的控制，它必须暴露在热和阳光下工作。由于LED的可靠性与工作温度成反比，DRL LED需要热折叠功能，智能DAC可以实现。智能dac还有助于控制尾灯动画和转向信号。
对于其他汽车、家用电器和消费电子产品的照明应用，智能dac可以产生淡入和淡出信号，以控制基于通用输入(GPI)的照明水平。一种高/低传感器输入，指示冰箱门是打开还是关闭。图2显示了一个智能DAC和LED驱动电路，以及GPI和DAC输出之间的关系，其上升和下降直接响应GPI，以产生一个旋转的LED渐入或渐出驱动电流。
此外,智能dac可能会在医疗应用中得到应用，它们可以为重症监护病房使用的患者监控设备产生警报信号．智能dac能够根据各种触发条件提供预先配置的音频报警模式。即使系统软件出现故障，这些警报也能继续工作，从而可能简化医疗设备监管审批过程。
555定时器的替代
智能DAC也可以作为555定时器的替代品(图3)多年来，工程师们一直用它来解决各种系统设计问题。555定时器将仍然是高电压和电流输出应用的首选。TI提供555个定时器，电源电压高达18 V，输出电流高达200 mA，而智能dac在相同温度范围内保持电源电压高达5.5 V，输出电流高达10 mA。
但是，如果您的应用程序能够在智能DAC额定电压和电流范围内工作，那么智能DAC可以提供显著的好处。例如，555定时器的波形创建依赖于外部组件的集合，例如通常具有宽容差的电容器。
智能dac不依赖于外部电容的时序元件，可以实现更高的精度，大多数误差在生产过程中校准。在PWM应用中，DAC53701智能DAC的电压占空比是一个线性函数，占空比误差小于1%。相比之下，555定时器显示了5%的非线性占空比误差。此外，智能DAC波形时序可编程使用I2C或SPI。它们可以在不需要处理器干预的情况下直接从EEPROM中回收，而555个定时器需要在每次更改时进行硬件更新。
就像555定时器一样，智能DAC可以实现一个可变频率和占空比的脉冲发生器，它将模拟或GPI输入转换为PWM输出，它可以作为一个具有迟滞的比较器。
更详细地考虑最后一个用例。通过定时器，内部电阻分配器为高比较器建立2/3 VDD的阈值，为低压缩器建立1/3 VDD的阈值。当输入正弦波应用到绑在一起的TRIG和THRESH引脚上时，定时器将产生一个倒方波。方波会发生相移，正弦波上升部分达到2/3 VDD时出现下降边，正弦波下降部分下降到1/3 VDD时出现上升边。
这种方法的缺点是，高阈值和低阈值水平不能独立调节——它们是由内部电阻分压器固定的。相反，智能DAC可以配置为具有迟滞的比较器，该比较器在智能DAC内的寄存器中编程有两个独立的阈值水平。
所示图4， VOUT通过抑制噪声的RC滤波器连接到GPI输入端。智能DAC的VFB引脚作为该配置的输入。图5给出了用DAC53701实现的具有迟滞特性的比较器的仿真结果。
结论
智能dac允许您用一个单芯片解决方案取代离散的模拟电路和mcu，简化设计，降低系统成本，并提供更好的性能。对于低电压、低输出电流的使用情况，智能DAC的可编程性、高精度、对外部组件的最小要求以及存储EEPROM配置能力使其成为555定时器的最佳选择。
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