Texas Instruments DACx3202高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器 (DAC) 是一系列與雙通、緩沖、電壓輸出和電流輸出DAC引腳兼容的產(chǎn)品。DAC63202是一款12位器件，而DAC53202是一款10位器件。DACx3202器件在斷電條件下支持Hi-Z關(guān)斷模式和Hi-Z輸出。這些DAC的輸出提供強(qiáng)制感應(yīng)選項(xiàng)，用作灌電流和可編程比較器。多功能 GPIO、NVM和函數(shù)生成使這些智能DAC能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計(jì)重用和無處理器應(yīng)用。這些器件包含內(nèi)部參考并自動(dòng)檢測(cè)PMBus、SPI和I^2^C接口。

數(shù)據(jù)手冊(cè)；*附件：Texas Instruments DACx3202高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

Texas Instruments DACx3202智能DAC的功能集與微型封裝和超低功耗相結(jié)合，使其成為直流設(shè)定點(diǎn)應(yīng)用的出眾選擇，如偏置與校準(zhǔn)、電壓微調(diào)與測(cè)量、波形生成。

特性

• 具有靈活配置的可編程電壓或電流輸出
  • 電壓輸出
    • 1 LSB INL和DNL（10位和8位）
    • 增益：1x、1.5x、2x、3x和4x
  • 電流輸出
    • 1LSB INL和DNL (8位)
    • 輸出范圍選項(xiàng)：±25μA、±50μA、±125μA ±250μA
• 適合所有通道的可編程比較器模式
• 當(dāng)VDD 關(guān)閉時(shí)高阻抗輸出
• 高阻抗和電阻下拉斷電模式
• 50MHz SPI兼容型接口
• 自動(dòng)檢測(cè)I^2^C、PMBus?或SPI接口
  • VDD = 5.5V時(shí)，VIH 為1.62V
• 可配置為多種功能的通用輸入/輸出 (GPIO)
• 預(yù)定義波形生成（正弦、余弦、三角和鋸齒）
• 用戶可編程的非易失性存儲(chǔ)器 (NVM)
• 內(nèi)部、外部或電源作為基準(zhǔn)
• 寬工作范圍
  • 電源電壓范圍：1.8V至5.5V
  • 工作溫度范圍：–40?C至+125?C
• 16引腳 WQFN (3mm × 3mm) 封裝

功能框圖

高精度數(shù)模轉(zhuǎn)換器DACx3202的技術(shù)解析與應(yīng)用

一、DACx3202產(chǎn)品概述

德州儀器(TI)推出的DAC53202和DAC63202(DACx3202)是一系列引腳兼容的雙通道、緩沖電壓/電流輸出智能數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)。這兩款產(chǎn)品基于12位(DAC63202)和10位(DAC53202)分辨率設(shè)計(jì)，具有以下核心特性：

• ?雙通道靈活配置?：每個(gè)通道可獨(dú)立配置為電壓或電流輸出模式
• ?寬工作范圍?：電源電壓1.8V至5.5V，溫度范圍-40°C至+125°C
• ?智能特性?：集成非易失性存儲(chǔ)器(NVM)、可編程比較器模式和多種波形生成功能
• ?小封裝?：采用16引腳WQFN封裝(3mm×3mm)

二、關(guān)鍵性能參數(shù)

2.1 靜態(tài)性能

在電壓輸出模式下，DAC63202和DAC53202表現(xiàn)出優(yōu)異的線性度：

• ? 積分非線性(INL) ?：±4LSB(DAC63202)，±1LSB(DAC53202)
• ? 微分非線性(DNL) ?：±1LSB(兩款器件)
• ?零點(diǎn)誤差?：典型值6mV(外部參考)，15mV(內(nèi)部參考4x增益)

2.2 動(dòng)態(tài)性能

• ?建立時(shí)間?：20μs(1/4至3/4量程變化，VDD=5.5V)
• ?輸出噪聲?：50μVPP(0.1Hz至10Hz帶寬)
• ? 電源抑制比(PSRR) ?：-68dB(50Hz/60Hz干擾)

2.3 電流輸出模式

• ?輸出范圍?：可編程為±25μA、±50μA、±125μA或±250μA
• ?輸出阻抗?：60MΩ(典型值)
• ?建立時(shí)間?：60μs(1/4至3/4量程變化)

三、創(chuàng)新功能解析

3.1 智能比較器模式

每個(gè)DAC通道可配置為可編程比較器，具有以下高級(jí)功能：

• ?可編程遲滯?：通過DAC-X-MARGIN-HIGH和DAC-X-MARGIN-LOW寄存器設(shè)置
• ?窗口比較?：檢測(cè)輸入信號(hào)是否在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)
• ?鎖存輸出?：可配置為鎖存型比較器，需要軟件復(fù)位才能清除狀態(tài)

3.2 波形生成功能

DACx3202內(nèi)置多種預(yù)定義波形發(fā)生器：

• ?基本波形?：三角波、鋸齒波、正弦波
• ?可調(diào)參數(shù)?：幅度、頻率、相位(0°、90°、120°、240°)
• ?頻率計(jì)算?：公式f=1/(24×SLEW_RATE)適用于正弦波

3.3 非易失性存儲(chǔ)器(NVM)

• ?存儲(chǔ)內(nèi)容?：包括DAC代碼、配置寄存器等關(guān)鍵參數(shù)
• ?耐久性?：20,000次寫入循環(huán)(-40°C至+85°C)
• ?數(shù)據(jù)保持?：50年(25°C)
• ?CRC校驗(yàn)?：內(nèi)置循環(huán)冗余檢查確保數(shù)據(jù)完整性

四、典型應(yīng)用方案

4.1 電壓裕度調(diào)節(jié)

DACx3202特別適合電源電壓裕度調(diào)節(jié)應(yīng)用：

• ?Hi-Z輸出?：VDD關(guān)閉時(shí)輸出呈現(xiàn)高阻抗(≤200nA漏電流)
• ?可編程壓擺率?：4μs/步至5.1ms/步可調(diào)
• ?保護(hù)功能?：通過GPIO或寄存器觸發(fā)安全狀態(tài)轉(zhuǎn)換

4.2 光學(xué)模塊控制

在光學(xué)模塊中，DACx3202可同時(shí)實(shí)現(xiàn)：

• ?激光偏置控制?：通過電流輸出模式(±250μA范圍)
• ?溫度監(jiān)控?：利用比較器模式實(shí)現(xiàn)超溫保護(hù)
• ?故障記錄?：通過NVM存儲(chǔ)故障發(fā)生時(shí)的系統(tǒng)狀態(tài)

4.3 處理器替代方案

借助NVM和智能功能，DACx3202可實(shí)現(xiàn)處理器獨(dú)立工作：

1. 上電時(shí)從NVM加載預(yù)設(shè)配置
2. 通過GPIO觸發(fā)預(yù)編程操作(如LDAC、復(fù)位等)
3. 自動(dòng)執(zhí)行波形生成或監(jiān)控任務(wù)
4. 發(fā)生故障時(shí)自動(dòng)記錄關(guān)鍵參數(shù)到NVM

五、設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. ?參考電壓選擇?：
   • 內(nèi)部參考：1.21V(典型)，需使能EN-INT-REF位
   • 外部參考：1.7V至VDD，需確保在VDD之后上電
   • 電源參考：直接使用VDD作為參考，增益固定為1x
2. ?熱管理?：
   • 結(jié)至環(huán)境熱阻：49°C/W(WQFN封裝)
   • 持續(xù)高負(fù)載時(shí)建議加強(qiáng)散熱措施
3. ?PCB布局建議?：
   • CAP引腳需連接1.5μF電容到AGND
   • VREF引腳需連接0.1μF電容到AGND
   • 保持模擬和數(shù)字地分離，單點(diǎn)連接