DAC43701-Q1技术文档总结

汽车级 10 位 DAC53701-Q1 和 8 位 DAC43701-Q1 （DACx3701-Q1） 是引脚兼容的缓冲电压输出智能数模转换器 （DAC） 系列。这些器件功耗非常低，采用微型 8 引脚 WSON 封装。DACx3701-Q1 的功能集与微型封装和低功耗相结合，是汽车尾灯加刹车灯、车牌灯淡入淡出和车内灯 PWM 扩展等应用的绝佳选择。

这些器件具有非易失性存储器 （NVM）、内部基准电压源、PMBus 兼容 I 2C 接口和通用输入。DACx3701-Q1 采用内部基准电压源或电源作为基准电压源，并提供 1.8 V 至 5.5 V 的满量程输出。
*附件：dac43701-q1.pdf

DACx3701-Q1 是智能 DAC 器件，因为它具有先进的集成功能。智能DAC具有力感应输出、基于GPI的功能触发、PWM输出和NVM功能，无需使用软件即可实现系统性能和控制。

特性

• 符合 AEC-Q100 标准，适用于汽车应用：
  • 温度等级 1：–40°C 至 +125°C，T A
• 1 LSB INL 和 DNL（10 位和 8 位）
• 工作范围广
  • 电源：1.8 V 至 5.5 V
• 基于通用输入 （GPI） 的功能触发
• PMBus™ 兼容 I 2C 接口
  • 标准、快速和快速模式加
  • 使用广播地址配置的四个目标地址选项
  • 1.62V V IH，V DD = 5.5 V
• 用户可编程非易失性存储器 （NVM/EEPROM）
  • 保存和调用所有寄存器设置
• 可编程波形生成：方形波、三角波和锯齿波
• 使用三角波形和 FB 引脚的脉宽调制 （PWM） 输出
• 数字压摆率控制
• 内部参考
• 极低功耗：1.8 V 时为 0.2 mA
• 灵活启动：高阻抗或 10K-GND
• 微型封装：8引脚WSON（2 mm × 2 mm）

参数

方框图

一、产品概述

DAC43701-Q1（8 位）与 DAC53701-Q1（10 位）是德州仪器（TI）推出的车规级电压输出智能数模转换器（DAC） ，二者引脚兼容，专为汽车照明（尾灯、大灯、内饰灯）、电源 margining、LED 热折返控制等场景设计。器件集成非易失性存储器（NVM/EEPROM）、内部基准源、PMBus 兼容 I²C 接口及通用输入（GPI），支持低功耗（1.8V 时仅 0.2mA）、宽电源范围（1.8V5.5V），采用 8 引脚 WSON（2mm×2mm）微型封装，符合 AEC-Q100 Grade 1 标准（工作温度 - 40°C125°C），可实现无处理器依赖的智能控制，简化汽车电子系统设计。

二、核心特性

（一）高精度与宽适应性

1. 分辨率与线性度
   • DAC53701-Q1 为 10 位分辨率，DAC43701-Q1 为 8 位分辨率，二者积分非线性（INL）与微分非线性（DNL）均仅 ±1 LSB，确保输出电压精准可控；
   • 支持两种基准模式：电源电压（VDD）作为基准（输出范围 0VDD）、内部 1.21V 基准（增益 1.5×/2×/3×/4× 可调，输出范围 1.8V5.5V），适配不同电压需求场景；
   • 低零码误差（典型值 6mV）、低增益误差（±0.5% FSR），温度系数优异（零码误差 ±10μV/°C，增益误差 ±0.0008% FSR/°C），宽温下性能稳定。
2. 输出与动态性能
   • 缓冲电压输出，带载能力强：支持 5kΩ 电阻负载 + 200pF 容性负载，输出阻抗低至 0.25Ω，负载调整率 0.4mV/mA；
   • 快速建立时间：1/4~3/4 量程切换至 10% FSR 仅需 8μs（5.5V 时），压摆率 1V/μs，适配动态电压调整场景；
   • 低噪声：0.1Hz~10Hz 频段噪声峰峰值 34μV（无基准增益）、70μV（4× 增益），1kHz 噪声密度 0.2μV/√Hz，避免噪声对敏感电路的干扰。

（二）智能控制与无处理器操作

1. 通用输入（GPI）触发
   • GPI 可配置为多种功能触发，支持上升沿 / 下降沿响应，无需 I²C 通信即可实现核心操作，适配无处理器或处理器故障场景：
     • 电源控制：上电 / 掉电（高阻或 10kΩ 接地）；
     • 电压 margining：触发高 / 低 margining 输出；
     • 波形生成：启动 / 停止波形输出；
     • 地址配置：使能 I²C 目标地址更新。
2. 可编程波形与 PWM 生成
   • 内置波形生成器，支持方波、三角波、锯齿波（正向 / 反向），波形参数（高 / 低码值、步长、斜率）可通过寄存器配置；
   • 结合反馈引脚（FB）与三角波 / 锯齿波，可生成脉冲宽度调制（PWM）输出，适配 LED 调光、电源占空比控制等场景；
   • 数字摆率控制：步长（132 LSB 可调）与步长时间（4μs4.9152ms 可调）可编程，实现输出电压平滑过渡，避免电压突变导致的器件冲击。

（三）可靠性与存储功能

1. 非易失性存储器（NVM）
   • 支持用户编程 NVM，可存储所有寄存器配置（DAC 数据、margining 码值、GPI 配置、摆率参数等），上电后自动加载，无需重复初始化；
   • 高耐用性：-40°C~85°C 下擦写 20,000 次，85°C 以上擦写 1,000 次，数据 Retention 达 50 年（常温）、20 年（125°C）；
   • 内置循环冗余校验（CRC）：监测 NVM 数据完整性，用户区（NVM_CRC_ALARM_USER）与内部区（NVM_CRC_ALARM_INTERNAL）异常时可触发复位，确保配置数据可靠。
2. PMBus 兼容与系统同步
   • 支持 PMBus 协议（需通过寄存器使能），兼容 Turn On/Off、Margin High/Low 等标准命令，可与其他 PMBus 设备协同工作；
   • I²C 接口灵活：支持标准模式（100kbps）、快速模式（400kbps）、快速增强模式（1Mbps），4 个可选目标地址（通过广播地址配置），支持多器件同步更新；
   • 电源复位（POR）与软件复位：POR 确保上电后寄存器加载 NVM 默认值，软件复位可通过 I²C 命令触发，恢复初始配置。

三、器件信息与电气规格

（一）基本参数对比

参数	DAC43701-Q1（8 位）	DAC53701-Q1（10 位）	单位
分辨率	8	10	位
INL/DNL	±1/±1	±1/±1	LSB
基准模式	VDD 或内部 1.21V（增益 1.5×/2×/3×/4×）	VDD 或内部 1.21V（增益 1.5×/2×/3×/4×）	-
输出电压范围	0~5.5	0~5.5	V
零码误差（典型值）	6	6	mV
增益误差	±0.5	±0.5	%FSR
建立时间（10% FSR）	8	8	μs（5.5V 时）
工作电源	1.8~5.5	1.8~5.5	V
静态电流（典型值）	0.2	0.2	mA（1.8V）
封装	8 引脚 WSON（2mm×2mm）	8 引脚 WSON（2mm×2mm）	-

（二）封装与热特性

采用 8 引脚 WSON（DSG 封装），底部带散热焊盘（需连接 AGND 以优化散热），热阻参数如下：

热阻参数	值	单位
结到环境（RθJA）	49	°C/W
结到板（RθJB）	24.1	°C/W
结到顶部外壳（RθJC (top)）	50	°C/W
结到底部外壳（RθJC (bot)）	8.7	°C/W