如何显著减少PCB占用空间？

　　PCB占用空间更小
　　和封装技术的进步使得电子元件变得越来越小。
　　如图1所示，TI最新的单通道ADC（ADS7042）占用空间为2.25mm2，几乎是十年前同类ADC的一半。同样，TI最新的单通道DAC（DAC53401）是十年前同类DAC的四分之一。同样，对于多通道应用，TI最新的8通道ADC（ADS7138）和DAC（DAC53608）的占用空间均为9mm2（每个通道约1mm2）。
　　
　　图1：TI的更小数据转换器
　　这些微型数据转换器可以减少空间受限设计的PCB尺寸，或可将更多通道集成到相同的PCB尺寸中，或两者兼有。

　　集成模拟功能
　　许多系统使用分立元件和无源元件来实现各种模拟功能，如信号调节、偏置和比较器。由于TI的小型数据转换器集成了这些功能，它们可以消除许多分立和无源元件，从而减小了PCB的尺寸，简化了设计，并且提高了性能和可靠性。
　　此类集成的一些例子包括：
　　• 外部组件更少
　　如图2所示，DAC53401集成了输出缓冲器和内部基准，节省了PCB面积和成本。
　　
　　图2：DAC53401中的集成基准和缓冲器
　　另一个例子是图3所示的ADS7138。对于大多数应用，ADS7138在输入端不需要驱动放大器，因而可再次节省PCB面积和成本。
　　
　　图3：ADS7138不需要外部放大器
　　• 偏置电压产生（固定和可变）
　　DAC53401的电可擦可编程只读存储器（EEPROM）和压摆率控制特性为产生固定或可变的偏置电压提供了良好条件。图4所示为一个照明应用的示例。
　　
　　图4：偏置LED的DACx3401

　　模拟和数字比较器
　　比较器通常被用在这样的系统中：因为当电流、电压和温度等任何关键信号偏离其预期范围时，它会立即向主机控制器发出警报。此比较器应具有快速响应时间和能够避免误报。
　　如图5所示，单独反馈引脚（FB）可以让您把DAC53401当作带可编程阈值电压的模拟比较器使用。
　　
　　图5：DACx3401可以访问其内部放大器反馈路径
　　如图6所示，ADS7138将数字比较器功能与可编程阈值、滞后和事件计数器等功能集成在一起，大大降低了错报的可能性。
　　
　　图6：作为数字比较器的ADS7138

　　集成数字特征
　　更小的数据转换器不仅可以进行远程传感器调节，还可以进行远程数据处理。本地处理提高了远程传感器的性能，减少了报警时的响应时间，并释放了中央处理器中的一些处理带宽。
　　例子包括：
　　• 提高噪声性能的输出平均
　　如要减少系统中噪声的影响，通常的做法是在短时间内平均传感器读数。如图7所示，ADS7138可以平均多达128个样本，能将噪声的影响减少10倍以上。
　　
　　图7：ADS7138内部的平均特性
　　• 通用输入/输出（GPIO）
　　在许多系统中，检测报警事件需要立即进行控制操作（如关闭加热元件或打开危险指示器）。在ADS7138中，一些模拟输入通道可以监测传感器，而未使用的模拟输入通道可以用作GPIO引脚。如图8所示，被监测的传感器可以本地控制GPIO引脚的状态，或者使用I2C接口的中央处理器可以远程控制状态。
　　
　　
　　图8：ADS7138： ADC和GPIO