СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА №5/2016

ЭЛЕМЕНТЫ И КОМПОНЕНТЫ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 5 2016 W – 2,3 Вт Логические микросхемы 74-й серии μA710 компаратор Модуль Minidac Выходной ток V В –V R 2R I I/2 I/4 I/8 MSB 4R 8R Эволюция преобразователей данных компании Analog Devices Рис. 1. АЦП ADC-12U Рис. 2. Четырёхпозиционный переключатель токов В статье рассмотрены особенности и эволюция преобразователей данных компании Analog Devices, разработанных в 1969–2007 гг., многие из которых производятся до сих пор. Юрий Петропавловский (г. Таганрог) На протяжении десятилетий компа- ния Analog Devices Inc. (ADI) разраба- тывает и производит преобразовате- ли данных высокого класса для самых различных областей применения. Кли- енты ADI особо ценят АЦП, ЦАП, коде- ки и многофункциональные микро- схемы со встроенными преобразова- телями данных, предназначенные для устройств связи, ответственных про- мышленных, научных, космических, военных и других специальных прило- жений. Однако и производители мас- совой электронной продукции широ- ко применяют преобразователи дан- ной компании. Например, тяготеющие к использованиюместных электронных компонентов крупные японские произ- водители потребительской электрони- ки применяют АЦП ADI для преобразо- вателей сигналов ПЗС-датчиков изобра- жения видеокамер высокой чёткости. В каталогах компании только в кате- гориях АЦП и ЦАП представлены мно- гие сотни типов микросхем. Множество преобразователей данных представле- но и в других категориях продуктов, в том числе в категориях компонен- тов для военных и аэрокосмических приложений. Следует отметить, что целый ряд преобразователей данных компании пользуются популярностью, производятся и представлены в ката- логах ADI на протяжении многих лет и даже десятилетий. Наиболее значи- мые и инновационные продукты ком- пания представила на своей «шкале времени» (Timeline), охватывающей период с 1965 по 2007 гг. В предлагае- мой статье рассмотрены особенности некоторых АЦП и ЦАП, фигурирующих на Timeline и находящихся в производ- стве до настоящего времени. Свои первые АЦП и ЦАП Analog Devices начала производить после при- обретения в 1969 г. компании Pastoriza Electronics, лидировавшей тогда в обла- сти разработки преобразователей дан- ных и аналоговых компьютеров, и став- шей в результате подразделением ADI. Основными специалистами этой компа- нии были Джеймс Пасториза и доктор Джеймс Рeсвик. В 1963 г. Ресвик разрабо- тал модульный аналоговый компьютер, предназначенный для обучения студен- тов технологического института Кей- за (г. Кливленд, штат Огайо; в настоя- щее время – Западный резервный уни- верситет Кейза (Case Western Reserve University)). Изготовил этот компьютер выпускникМассачусетского технологи- ческого института Джеймс Пасториза, именем которого и была названа ком- пания Pastoriza Electronics [1]. Джеймс Пасториза был изобретате- лем известного и запатентованного им четырёхпозиционного переклю- чателя токов (Quad Switch, U.S. Patent 3, 747, 088). На рисунке 1 показан внеш- ний вид 12-разрядного АЦП последова- тельного приближения ADC-12U, раз- работанный подразделением Pastoriza Division of Analog Devices в 1969 г. Модуль Minidac этого АЦП, продавав- шийся по цене $800, был построен на основе Quad Switch, схема которого приведена на рисунке 2. К выходной цепи подключаются комбинации из четырёх токов со значениями, крат- ными 2 n , где n = 0, 1, 2, 3. В состав моду- ля Minidac (см. рис. 3) входят три ячей- ки Quad Switch (микросхема AD550), тонкоплёночная резистивная матрица (AD850), источник опорного напряже- ния и инвертирующий операционный усилитель. Для реализации алгорит- ма последовательного приближения (Successive Approximation Register, SAR) в ADC-12U используются 14 корпусов логики. 1970-е гг. стали одним из наиболее значимых десятилетий в истории раз- вития преобразователей данных. В эти годы АЦП и ЦАП были востребованы в таких отраслях, как промышлен- ные системы управления производ- ством, РЛС с фазированными решёт- ками, медицинское оборудование, индикаторы с векторной и растро- вой развёртками, вольтметры с высо- ким разрешением и в других прило- жениях. В преобразователях ADI того времени использовались различные технологии: монолитная (интеграль- ная), гибридная и модульная. Причём модульные и гибридные АЦП/ЦАП