Texas Instruments DAC53xAxW电流源数模转换器 (DAC) 是10位缓冲电压输出和电流输出智能数模转换器 (DAC)。DAC53xAxW器件支持电流源，可用于激光二极管和微型电机的线性控制。这些器件支持Hi-Z掉电模式和电压输出断电条件下的Hi-Z输出。通道1可配置为电压输出DAC或比较器。该电压输出DAC提供强制感应选项，用作可编程比较器和电流阱。借助多功能GPIO、功能生成和可编程非易失性存储器(NVM)，这些智能DAC可用于无处理器应用和设计重用。这些器件自动检测SPI或I^2^C接口，包含一个内部基准。

数据手册：*附件：Texas Instruments DAC53xAxW电流源DAC数据手册.pdf

Texas Instruments DAC53xAxW的功能集与微型封装和低功耗相结合，使这些智能DAC成为相机镜头自动对焦和变焦应用中激光二极管功率控制和音圈电机 (VCM) 控制等应用的理想之选。

特性

• 电流源DAC
  • 1 LSB DNL
  • 两个量程（300mA和220mA）
  • 770mV余量
• 双（仅DAC532A3W）电压输出DAC
  • 1 LSB DNL
  • 1×、1.5×、2×、3×和4×增益
• 通道1上的可编程比较器模式
• VDD 关闭时可提供高阻抗输出
• 高阻抗和电阻式下拉掉电模式
• 50 MHz SPI兼容型接口
• 自动检测I^2^C或SPI（1.62V V IH ，VDD = 5.5V时）
• 可配置为多种功能的通用输入/输出 (GPIO)
• 预定义波形生成（正弦、余弦、三角和锯齿）
• 用户可编程的非易失性存储器 (NVM)
• 内部或电源作为基准
• 宽工作范围
  • 电源范围：3 V至5.5 V
  • 温度范围：-40°C至+125°C

功能框图

德州仪器DAC53xAxW系列智能DAC技术解析

产品概述

德州仪器(TI)的DAC53xAxW系列是高性能的10位数字模拟转换器，包含三通道DAC532A3W和双通道DAC530A2W两个型号。这些器件采用智能DAC架构，集成了电压输出和电流输出功能，特别适合需要精密模拟输出的应用场景。产品采用1.76mm×1.76mm的DSBGA封装，工作温度范围为-40°C至+125°C，电源电压范围为3V至5.5V。

核心特性

1. ‌多通道输出能力‌：
   • DAC532A3W提供3个通道(2个电压输出+1个电流输出)
   • DAC530A2W提供2个通道(1个电压输出+1个电流输出)
2. ‌灵活的接口选择‌：
   • 自动检测I2C或SPI接口(50MHz SPI兼容)
   • 支持I2C标准模式(100kbps)、快速模式(400kbps)和快速模式+(1Mbps)
3. ‌智能功能集成‌：
   • 可编程比较器模式(通道1)
   • 预定义波形生成(正弦、余弦、三角波、锯齿波)
   • 用户可编程非易失性存储器(NVM)
   • 多功能GPIO配置
4. ‌电源管理特性‌：
   • 断电时高阻抗输出
   • 高阻抗和电阻下拉断电模式
   • 低功耗设计(睡眠模式下电流低至1.5μA)

技术细节解析

1. 电压输出模式

DAC53xAxW的电压输出通道具有以下特点：

• 1LSB微分非线性度(DNL)
• 可编程增益(1×,1.5×,2×,3×,4×)
• 可选择内部1.21V参考或电源作为参考
• 输出范围：0V至VDD
• 200pF电容负载驱动能力

电压输出转换函数：

• 使用内部参考时：VOUT = (DAC_DATA/2^N) × VREF × GAIN
• 使用电源参考时：VOUT = (DAC_DATA/2^N) × VDD

2. 电流输出模式

电流输出(IDAC)通道特点：

• 两个输出范围：300mA和220mA
• 最小770mV压差
• 10位分辨率
• 低输出噪声(典型值50μA峰峰值)

电流输出转换函数：
IOUT = (DAC_DATA/2^N) × GAIN × K (K=0.5241典型值)

3. 比较器模式

通道1可配置为可编程比较器，特点包括：

• 可编程迟滞和窗口比较功能
• 推挽或开漏输出选择
• 输入高阻模式(默认)或有限阻抗模式
• 输出极性可配置
• 典型响应时间10μs

4. 特殊功能

1. ‌波形生成‌：
   • 支持三角波、锯齿波、正弦波等波形
   • 可编程相位选择(0°,90°,120°,240°)
   • 频率通过SLEW-RATE寄存器配置
2. ‌故障管理‌：
   • 故障转储功能可保存关键寄存器状态到NVM
   • 保护(PROTECT)功能可将输出置于预定状态
3. ‌斜率控制‌：
   • 线性斜率(固定步长)或对数斜率(百分比步长)
   • 步长时间从4μs至5127.92μs可编程

典型应用

1. ‌平板电脑/Chromebook多媒体系统‌：
   • 用于背光控制、音频调节等模拟信号生成
2. ‌车载摄像头系统‌：
   • 镜头自动对焦的VCM控制
   • 模拟安全摄像头的信号处理
3. ‌医疗内窥镜‌：
   • 精密电机控制和传感器信号调理
4. ‌电压裕度和缩放‌：
   • 电源排序和监控
   • 处理器核心电压调节

设计考虑

1. ‌布局建议‌：
   • 将模拟和数字走线分开
   • 去耦电容尽量靠近器件引脚
   • 保持PVDD和VDD之间的低阻抗连接
2. ‌热管理‌：
   • 器件无自动热关断功能
   • 外部电路需确保结温在规格范围内
   • 电流输出时特别注意功率耗散
3. ‌NVM使用‌：
   • 耐久性：-40°C至85°C下20,000次写周期
   • 数据保持：125°C下1,000小时
   • 编程时间：200ms典型值