12位DAC63001和DAC63002以及10位DAC53001和DAC53002（統(tǒng)稱為DACx300x）是一個引腳兼容的超低功耗、單通道和雙通道、緩沖電壓輸出和電流輸出智能數(shù)模轉換器（DAC）系列。DACx300x 器件支持 Hi-Z 掉電模式和斷電條件下的 Hi-Z 輸出。DAC輸出提供力檢測選項，用作可編程比較器和電流吸收器。多功能 GPIO、功能生成和 NVM 使這些智能 DAC 能夠實現(xiàn)無處理器應用和設計重用。這些設備會自動檢測 I^2^C、PMBus 和 SPI 接口，并包含內部基準電壓源。

這些智能DAC的功能集與微型封裝和超低功耗相結合，是陸地移動無線電、脈搏血氧儀、筆記本電腦和其他電池供電應用等應用的絕佳選擇，用于偏置、校準和波形生成。
*附件：dac53002.pdf

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）
    • 1 倍、1.5 倍、2 倍、3 倍和 4 倍的收益
  • 電流輸出：
    • 1 LSB INL 和 DNL（8 位）
    • 單極性和雙極性輸出范圍選項，范圍為 25 μA 至 250 μA
• 35μA/通道 IDD在電壓輸出模式下
• 適用于所有通道的可編程比較器模式
• VDD關閉時的高阻抗輸出
• 高阻抗和電阻下拉掉電模式
• 50MHz SPI 兼容接口
• 自動檢測 I^2^C、PMBus? 或 SPI 接口
  • 1.62伏伏IH的帶 V DD = 5.5 伏
• 通用輸入/輸出 （GPIO） 可配置為多種功能
• 預定義波形生成：正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波
• 用戶可編程非易失性存儲器 （NVM）
• 內部、外部或電源作為參考
• 工作范圍廣：
  • 電源：1.8 V 至 5.5 V
  • 溫度：–40°C 至 +125°C
• 微型封裝：16引腳WQFN（3 mm × 3 mm）

參數(shù)

方框圖

一、產品核心定位

DACx300x 系列是德州儀器（TI）推出的 超低功耗智能數(shù)模轉換器（DAC）家族 ，包含 10 位分辨率的 DAC53001（單通道）/DAC53002（雙通道）與 12 位分辨率的 DAC63001（單通道）/DAC63002（雙通道），均采用 3mm×3mm 16 引腳 WQFN 超小封裝。該系列專為低功耗場景設計，支持電壓 / 電流雙輸出模式，具備自動檢測 I2C、PMBus?或 SPI 接口的能力，可在 - 40°C 至 + 125°C 寬溫范圍內穩(wěn)定工作，廣泛適配陸地移動無線電、脈搏血氧儀、光學模塊及標準筆記本電腦等設備的偏置、校準與波形生成需求。

二、關鍵特性

1. 靈活的輸出配置

• 電壓輸出模式 ：
  • 分辨率：10 位（DAC5300x）/12 位（DAC6300x），INL 與 DNL 均低至 1 LSB（10 位），保證輸出精度。
  • 增益可選：支持 1x、1.5x、2x、3x、4x 可編程增益，適配不同輸出范圍需求。
  • 功耗：單通道工作電流僅 35μA，超低功耗特性適配電池供電設備。
• 電流輸出模式 ：
  • 分辨率：8 位，INL 與 DNL 均為 1 LSB，輸出范圍覆蓋 25μA-250μA（單極性 / 雙極性可選，如 ±25μA、±50μA 等）。
  • 高輸出阻抗：直流輸出阻抗達 60MΩ，減少負載對輸出電流的影響。

2. 多接口與智能功能

• 自動接口檢測 ：上電后自動識別 I2C（支持標準模式 100kbps、快速模式 400kbps、快速模式 + 1Mbps）、PMBus?或 SPI（最高 50MHz）接口，無需手動配置。
• GPIO 多功能配置 ：通用輸入輸出引腳可靈活映射為 LDAC（加載 DAC 數(shù)據(jù)）、PD（掉電控制）、PROTECT（保護觸發(fā)）、RESET（復位）、SDO（SPI 輸出）等功能，支持無處理器場景下的操作。
• 波形生成 ：內置預設波形生成功能，可獨立為每個通道生成正弦波、余弦波、三角波、鋸齒波，無需外部處理器干預。

3. 高精度與可靠性

• 參考電壓選項 ：支持內部 1.21V 低漂移參考電壓（溫度漂移 50ppm/°C）、外部參考或電源電壓作為參考，適配不同精度需求。
• 高阻抗特性 ：電源關閉時輸出呈高阻抗狀態(tài)，漏電流低至 10nA（VDD=0V 時≤500nA），避免對系統(tǒng)其他模塊造成干擾。
• 非易失性存儲器（NVM） ：用戶可編程 NVM 存儲寄存器配置，支持 20000 次擦寫（-40°C 至 85°C）、50 年數(shù)據(jù) retention（25°C），確保上電后自動加載預設參數(shù)。

4. 低功耗與保護機制

• 功耗模式 ：支持睡眠模式（最大 28μA）與深度睡眠模式（最大 3μA），深度睡眠模式下關閉內部 LDO 及多數(shù)功能模塊，進一步降低功耗。
• 保護功能 ：
  • PROTECT 引腳 / 寄存器觸發(fā)：可配置為高阻抗掉電、NVM 預設代碼切換或按斜率切換至 margin 高 / 低代碼，應對系統(tǒng)故障場景。
  • NVM CRC 校驗：內置 16 位 CRC（CRC-16-CCITT）檢測 NVM 數(shù)據(jù)完整性，避免配置數(shù)據(jù)損壞。

三、典型應用場景

1. 陸地移動無線電 ：為射頻模塊提供精準偏置電壓 / 電流，保障信號傳輸穩(wěn)定性。
2. 脈搏血氧儀 ：生成低噪聲電流信號驅動光學傳感器，精準檢測血氧飽和度。
3. 光學模塊 ：通過可編程電流輸出控制激光二極管亮度，適配不同光強需求。
4. 筆記本電腦 ：用于電源電壓 margining（邊際測試），驗證電源模塊在 ±10% 偏差下的穩(wěn)定性。

四、器件信息與訂購參數(shù)

1. 基礎器件信息

2. 訂購選項詳情（以 DAC53002 為例）

五、電氣與 Thermal 特性（關鍵參數(shù)）

1. 絕對最大額定值（核心參數(shù)）

2. 推薦工作條件

3. Thermal 特性（WQFN 封裝）

六、功能模式與關鍵模塊

1. 核心功能模式

• 電壓輸出模式 ：需將反饋引腳（FBx）與輸出引腳（OUTx）短接，形成閉環(huán)放大輸出；支持內部 / 外部 / 電源三種參考電壓選擇，通過增益配置實現(xiàn)不同輸出范圍（如內部參考 1.21V+4x 增益時，輸出可達 4.84V）。
• 電流輸出模式 ：FBx 引腳需懸空以最小化漏電流，輸出電流范圍通過寄存器配置（如 0μA-25μA、±250μA 等），適配傳感器驅動場景。
• 比較器模式 ：每個通道可配置為可編程比較器，F(xiàn)Bx 引腳作為輸入，支持無滯回、滯回（通過 margin 高 / 低寄存器設置閾值）、窗口比較器三種模式，輸出可設為推挽或開漏。
• 波形生成模式 ：支持正弦波（24 個預置采樣點 / 周期）、三角波、鋸齒波 / 反向鋸齒波，頻率可通過斜率（SLEW-RATE）與步長（CODE-STEP）參數(shù)調節(jié)，如正弦波頻率 = 1/(24×SLEW-RATE)。

2. 關鍵模塊解析

• 內部參考電壓 ：1.21V 標稱值，初始精度 ±1.98%（25°C），溫度漂移 50ppm/°C，無需外部參考電路，簡化 PCB 設計。
• 掉電控制 ：支持高阻抗（默認）、10kΩ 下拉、100kΩ 下拉三種掉電模式，可通過 NVM 配置上電默認狀態(tài)，適配電壓邊際測試場景。
• 故障 Dump 模式 ：觸發(fā)后自動將比較器狀態(tài)（CMP-STATUS）、DAC 數(shù)據(jù)（DAC-X-DATA）存儲至 NVM，便于系統(tǒng)故障診斷與追溯。

七、設計與應用指導

1. 硬件設計建議

• 電源 decoupling ：VDD 引腳需并聯(lián) 0.1μF 陶瓷電容（靠近引腳），CAP 引腳（內部 LDO 輸出）需并聯(lián) 1.5μF 電容至 AGND，降低電源噪聲。
• 參考電壓配置 ：使用外部參考時，VREF 引腳需并聯(lián) 0.1μF 電容，且外部參考需在 VDD 之后上電、VDD 之前掉電，避免電壓反向損壞器件。
• 接地設計 ：模擬地（AGND）與數(shù)字地（DGND）建議單點連接，減少數(shù)字信號對模擬輸出的干擾；散熱焊盤需連接至 AGND，提升散熱性能。

2. 接口與通信配置

• I2C 接口 ：通過 A0 引腳配置 4 種地址（接 AGND/VDD/SDA/SCL），支持廣播地址同步更新多器件；PMBus?模式下可執(zhí)行 Turn On/Off、Margin High/Low 等標準命令。
• SPI 接口 ：默認 3 線模式（無 SDO），可通過 GPIO 配置為 4 線模式（SDO 使能），讀操作速率低于寫操作（FSDO=0 時 1.25MHz，F(xiàn)SDO=1 時 2.5MHz）。

3. 常見問題排查

八、文檔與支持資源

1. 文檔更新 ：在 TI 官網器件產品頁點擊 “Subscribe to updates”，可注冊接收文檔更新通知。
2. 技術支持 ：通過 TI E2E?論壇獲取專家解答，支持設計問題咨詢與故障排查。
3. ESD 警示 ：器件易受靜電損壞，需遵循 ESD 防護流程（HBM±2000V，CDM±500V），避免性能退化或失效。