Texas Instruments DACx3202高精度数模转换器 (DAC) 是一系列与双通、缓冲、电压输出和电流输出DAC引脚兼容的产品。DAC63202是一款12位器件，而DAC53202是一款10位器件。DACx3202器件在断电条件下支持Hi-Z关断模式和Hi-Z输出。这些DAC的输出提供强制感应选项，用作灌电流和可编程比较器。多功能 GPIO、NVM和函数生成使这些智能DAC能够实现设计重用和无处理器应用。这些器件包含内部参考并自动检测PMBus、SPI和I^2^C接口。

数据手册；*附件：Texas Instruments DACx3202高精度数模转换器数据手册.pdf

Texas Instruments DACx3202智能DAC的功能集与微型封装和超低功耗相结合，使其成为直流设定点应用的出众选择，如偏置与校准、电压微调与测量、波形生成。

特性

• 具有灵活配置的可编程电压或电流输出
  • 电压输出
    • 1 LSB INL和DNL（10位和8位）
    • 增益：1x、1.5x、2x、3x和4x
  • 电流输出
    • 1LSB INL和DNL (8位)
    • 输出范围选项：±25µA、±50µA、±125µA ±250µA
• 适合所有通道的可编程比较器模式
• 当VDD 关闭时高阻抗输出
• 高阻抗和电阻下拉断电模式
• 50MHz SPI兼容型接口
• 自动检测I^2^C、PMBus™或SPI接口
  • VDD = 5.5V时，VIH 为1.62V
• 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、外部或电源作为基准
• 宽工作范围
  • 电源电压范围：1.8V至5.5V
  • 工作温度范围：–40˚C至+125˚C
• 16引脚 WQFN (3mm × 3mm) 封装

功能框图

高精度数模转换器DACx3202的技术解析与应用

一、DACx3202产品概述

德州仪器(TI)推出的DAC53202和DAC63202(DACx3202)是一系列引脚兼容的双通道、缓冲电压/电流输出智能数模转换器(DAC)。这两款产品基于12位(DAC63202)和10位(DAC53202)分辨率设计，具有以下核心特性：

• ‌双通道灵活配置‌：每个通道可独立配置为电压或电流输出模式
• ‌宽工作范围‌：电源电压1.8V至5.5V，温度范围-40°C至+125°C
• ‌智能特性‌：集成非易失性存储器(NVM)、可编程比较器模式和多种波形生成功能
• ‌小封装‌：采用16引脚WQFN封装(3mm×3mm)

二、关键性能参数

2.1 静态性能

在电压输出模式下，DAC63202和DAC53202表现出优异的线性度：

• ‌ 积分非线性(INL) ‌：±4LSB(DAC63202)，±1LSB(DAC53202)
• ‌ 微分非线性(DNL) ‌：±1LSB(两款器件)
• ‌零点误差‌：典型值6mV(外部参考)，15mV(内部参考4x增益)

2.2 动态性能

• ‌建立时间‌：20μs(1/4至3/4量程变化，VDD=5.5V)
• ‌输出噪声‌：50μVPP(0.1Hz至10Hz带宽)
• ‌ 电源抑制比(PSRR) ‌：-68dB(50Hz/60Hz干扰)

2.3 电流输出模式

• ‌输出范围‌：可编程为±25μA、±50μA、±125μA或±250μA
• ‌输出阻抗‌：60MΩ(典型值)
• ‌建立时间‌：60μs(1/4至3/4量程变化)

三、创新功能解析

3.1 智能比较器模式

每个DAC通道可配置为可编程比较器，具有以下高级功能：

• ‌可编程迟滞‌：通过DAC-X-MARGIN-HIGH和DAC-X-MARGIN-LOW寄存器设置
• ‌窗口比较‌：检测输入信号是否在预设范围内
• ‌锁存输出‌：可配置为锁存型比较器，需要软件复位才能清除状态

3.2 波形生成功能

DACx3202内置多种预定义波形发生器：

• ‌基本波形‌：三角波、锯齿波、正弦波
• ‌可调参数‌：幅度、频率、相位(0°、90°、120°、240°)
• ‌频率计算‌：公式f=1/(24×SLEW_RATE)适用于正弦波

3.3 非易失性存储器(NVM)

• ‌存储内容‌：包括DAC代码、配置寄存器等关键参数
• ‌耐久性‌：20,000次写入循环(-40°C至+85°C)
• ‌数据保持‌：50年(25°C)
• ‌CRC校验‌：内置循环冗余检查确保数据完整性

四、典型应用方案

4.1 电压裕度调节

DACx3202特别适合电源电压裕度调节应用：

• ‌Hi-Z输出‌：VDD关闭时输出呈现高阻抗(≤200nA漏电流)
• ‌可编程压摆率‌：4μs/步至5.1ms/步可调
• ‌保护功能‌：通过GPIO或寄存器触发安全状态转换

4.2 光学模块控制

在光学模块中，DACx3202可同时实现：

• ‌激光偏置控制‌：通过电流输出模式(±250μA范围)
• ‌温度监控‌：利用比较器模式实现超温保护
• ‌故障记录‌：通过NVM存储故障发生时的系统状态

4.3 处理器替代方案

借助NVM和智能功能，DACx3202可实现处理器独立工作：

1. 上电时从NVM加载预设配置
2. 通过GPIO触发预编程操作(如LDAC、复位等)
3. 自动执行波形生成或监控任务
4. 发生故障时自动记录关键参数到NVM

五、设计注意事项

1. ‌参考电压选择‌：
   • 内部参考：1.21V(典型)，需使能EN-INT-REF位
   • 外部参考：1.7V至VDD，需确保在VDD之后上电
   • 电源参考：直接使用VDD作为参考，增益固定为1x
2. ‌热管理‌：
   • 结至环境热阻：49°C/W(WQFN封装)
   • 持续高负载时建议加强散热措施
3. ‌PCB布局建议‌：
   • CAP引脚需连接1.5μF电容到AGND
   • VREF引脚需连接0.1μF电容到AGND
   • 保持模拟和数字地分离，单点连接