Richi´s Lab

AD7226, MX7226, TLC7226

Der AD7226, der MX7226 und der TLC7226 sind pinkompatible Vierfach-8Bit-Digital/Analog-Konverter, die von Analog Devices, Maxim beziehungsweise Texas Instruments entwickelt wurden. Bei vielen Produkten ist die Verfügbarkeit von solchen Alternativ-Bauteilen gefordert ("Second-Source"). Sie lassen sich ohne eine Anpassung der Schaltung verwenden, falls das ursprüngliche Bauteil auf Grund von Lieferengpässen nicht verfügbar ist oder gar nicht mehr produziert wird.

Analog Devices AD7226

AD7226

Für die DACs des AD7226 gibt Analog Devices einen Gesamtfehler von maximal +/-1LSB an. Der Temperaturkoeffizient der Vollaussteuerung beträgt +/-20ppm/°C. Der Offset kann bis zu +/-20mV betragen und schwankt mit +/-50µV/°C.

 

AD7226 Blockschaltbild

Das Datenblatt des AD7226 enthält ein Blockschaltbild, das die Funktionsblöcke des Bausteins zeigt. Vier Zwischenspeicher dienen als Ablage für die vier Digitalwerte, die über einen 8Bit breiten Datenbus übertragen werden können. Eine Steuerungslogik kontrolliert den Schreibvorgang in die Zwischenspeicher.
Die DACs arbeiten mit einer von außen zuzuführenden Referenzspannung. Die eingestellten Spannungen werden von vier Spannungsfolgern gepuffert.

 

AD7226 Die

Das Die ist ungefähr 3,38mm x 3,15mm groß. Die Strukturen lassen sich relativ gut den Funktionsblöcken zuordnen.

 

AD7226 Die Funktionsblöcke

Im weißen Bereich links wird der 8Bit breite Datenbus entgegen genommen. An der unteren Kante befindet sich die Control-Logic (lila). Die generierten Steuersignale und der Datenbus werden nach oben geführt und von den Zwischenspeicher kontaktiert (hellgrün und dunkelgrün). Mittig sind die Digital-Analog-Wandler angeordnet (hellblau und dunkelblau) und rechts sind die Operationsverstärker platziert (gelb und rot).

 

AD7226 DAC Die Control Logic und Latch

An den Bondpads befinden sich Eingangsbeschaltungen, die neben einer Schutzfunktion wahrscheinlich auch eine Art Signalaufbereitung realisieren.

Zwischen den Eingängen und den Zwischenspeichern verlaufen 16 Leitungen. Die linken acht Leitungen stellen den Datenbus dar, von dem aus die Zwischenspeicher den aktuell anliegenden Wert abholen können. Die rechten acht Leitungen entspringen der Control-Logic und steuern die Zwischenspeicher.

 

AD7226 DAC Die Detail

Mittig sind die eigentlichen Digital-Analog-Wandler platziert, die aus 26 relativ großen Widerstandsstreifen und einigen verschieden großen Transistoren bestehen.

 

AD7226 DAC Die Blockschaltbild

Das Datenblatt enthält ein Prinzipschaltbild des Digital-Analog-Wandlers. Es handelt sich um einen R2R-Widerstandsteiler, der allerdings anders als beim KWH DAC32 und beim Burr-Brown DAC709 keine Stromsenken besitzt.

 

AD7226 DAC Die Detail

Markiert man mit dem Wissen um den grundsätzlichen Aufbau einige Teile der Schaltung, so ist schön zu sehen, dass die Transistorflächen der Umschalter am rechten Ende sehr viel größer sind als am linken Ende. Diese Staffelung ist notwendig, da der Verzicht auf Stromsenken dazu führt, dass die einzelnen Transistoren sehr unterschiedliche Ströme tragen müssen.
Die Widerstände lassen keine Spuren von einem Abgleich erkennen.

 

AD7226 DAC Die Opamp

Auf die Digital-Analog-Wandler folgen die vier Operationsverstärker, die die generierten Spannungswerte puffern und ausgeben. Der Schaltungsblock an der unteren Kante ist nur einmal vorhanden. Seine Funktion lässt sich nicht zuordnen.

Die vier länglichen, roten Streifen sind kreuzweise verschaltet. Hierbei handelt es sich höchstwahrscheinlich um die Eingangstransistoren, die durch den speziellen Aufbau weniger von Temperaturgradienten beeinflusst werden. Neben dem Eingang befinden sich vier weitere über Kreuz verschaltete Transistoren.
Die zwei großen roten Flächen stellen die Kondensatoren dar, die den Frequenzgang und die maximale Spannungsanstiegszeit der Operationsverstärker definieren.
Am rechten Rand befindet sich die Endstufe.
Ganz oben im Bild sind zehn Quadrate zu erkennen, die nur zum Teil kontaktiert sind. Es scheint sich dabei um Stromquellen zu handeln, deren Anzahl und damit der resultierende Strom lassen sich über die Metalllage auswählen.
Das Datenblatt gibt an, dass der Offset der Operationsverstärker während der Produktion mit einem Laser abgeglichen wird. Zu sehen ist davon allerdings nichts.

 

AD7226 DAC Die Marking

Die Zeichenfolge P256 könnte eine interne Bezeichnung und/oder eine Versionierung darstellen. Insgesamt sind zehn Maskenbezeichnungen zu erkennen.

 

 

 

 

Maxim MX7226

MX7226

Maxim produzierte den Vierfach-8Bit-Digital-Analog-Konverter unter der Bezeichnung MX7226.

 

MX7226 Die Datenblatt

Das Datenblatt enthält eine Darstellung des Dies.

 

MX7226 Die

Der MX7226 besitzt ein erkennbar anderes Design als der AD7226. Die einzelnen Funktionsblöcke sind aber ähnlich angeordnet, da sich ihre sinnvolle Position relativ eindeutig aus der Funktion ergibt. Das Die ist mit 3,99mm x 3,85mm etwas größer als das des AD7226.

 

MX7226 Die Detail

Der Logikbereich ist sehr ähnlich aber nicht gleich aufgebaut. Links der Zwischenspeicher befinden sich nur 12 Leitungen. Die ersten acht Leitungen übertragen das digitale Eingangssignal, die übrigen vier Leitungen wählen den gewünschten Zwischenspeicher aus.

 

MX7226 Die Detail

Auch die Digital-Analog-Wandler stellen sich sehr ähnlich dar. Die Verschaltung der Widerstände ist gleich. Die Anordnung und die Größe der Transistoren ist ebenfalls vergleichbar.

An der unteren Kante werden die Steuersignale aufbereitet.

 

MX7226 Die Detail

Ganz rechts sind die Operationsverstärker platziert. In der linken oberen Ecke der Operationsverstärker befinden sich die aufgedoppelten, über Kreuz verschalteten Eingangstransistoren. Darunter sind wie beim AD7226 weitere über Kreuz verschaltete Transistoren angeordnet. Die großen Transistoren in der unteren rechten Ecke stellen die Ausgangsendstufe dar.

Das Design stammt aus dem Jahr 1991. Es sind neun Maskenbezeichnungen zu erkennen, die anscheinend teilweise bereits einmal überarbeitet wurden.

 

MX7226 Die Detail

An der oberen Kante befinden sich vier Fusible Links, die es ermöglichen ein Widerstandarray zu justieren.

 

 

 

 

Texas Instruments TLC7226

TLC7226

 Texas Instruments produziert den Vierfach-8Bit-DAC unter der Bezeichnung TLC7226.

 

TLC7226 Die

Texas Instruments kam im Vergleich zu Analog Devices und Maxim mit einem sehr viel kleineren Die aus. Es misst nur 2,74mm x 2,77mm.
Der grundsätzliche Aufbau scheint den anderen beiden DACs zu gleichen. Auch hier ist links der Daten- und Steuerungsbus zu erahnen. Die Widerstände der DACs sind mittig horizontal angeordnet. Von rechs oben wird sehr massiv und sternförmig ein Potential zu diesem Bereich geführt. Vermutlich handelt es sich um das Referenzpotential. Rechts sind die vier Operationsverstärker und deren Endstufen erkennbar.

 

 

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