DAC63004 12 位、4 通道低功耗电压/电流输出智能 DAC技术手册

12 位 DAC63004 和 10 位 DAC53004 （DACx3004） 是引脚兼容的超低功耗、四通道、缓冲、电压输出和电流输出智能数模转换器 （DAC） 系列。这些DACx3004支持Hi-Z掉电模式和断电条件下的Hi-Z输出。DAC输出提供力检测选项，用作可编程比较器和电流吸收器。多功能 GPIO、功能生成和 NVM 使这些智能 DAC 能够实现无处理器应用和设计重用。这些设备会自动检测 I^2^C、PMBus 和 SPI 接口，并包含内部基准电压源。
*附件：dac63004.pdf

这些智能DAC的功能集与微型封装和超低功耗相结合，是陆地移动无线电、脉搏血氧仪、笔记本电脑和其他电池供电应用等应用的绝佳选择，用于偏置、校准和波形生成。

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）
    • 1 倍、1.5 倍、2 倍、3 倍和 4 倍的收益
  • 电流输出：
    • 1 LSB INL 和 DNL（8 位）
    • 单极性和双极性输出范围选项，范围为 25 μA 至 250 μA
• 35μA/通道 IDD在电压输出模式下
• 适用于所有通道的可编程比较器模式
• VDD关闭时的高阻抗输出
• 高阻抗和电阻下拉掉电模式
• 50MHz SPI 兼容接口
• 自动检测 I^2^C、PMBus™ 或 SPI 接口
  • 1.62伏伏IH的带 V DD = 5.5 伏
• 通用输入/输出 （GPIO） 可配置为多种功能
• 预定义波形生成：正弦波、三角波、锯齿波
• 用户可编程非易失性存储器 （NVM）
• 内部、外部或电源作为参考
• 工作范围广：
  • 电源：1.8 V 至 5.5 V
  • 温度范围：–40°C 至 +125°C
• 微型封装：16引脚WQFN（3 mm × 3 mm）

参数

方框图

DACx3004 系列（12 位 DAC63004、10 位 DAC53004）是德州仪器推出的超低功耗四通道智能数模转换器，支持电压 / 电流双输出与多接口自动识别，核心优势为超低功耗、小尺寸与多功能集成，适配电池供电类应用。

核心参数与特性

• 分辨率与线性度：10/12 位分级分辨率，DNL 和 INL 最大均为 ±1LSB（10 位），12 位 INL 最大 ±4LSB，线性性能稳定。
• 输出配置：电压输出支持 1x/1.5x/2x/3x/4x 增益，电流输出可选单极性 / 双极性范围（25μA-250μA），均支持高阻掉电模式。
• 超低功耗设计：电压输出模式单通道静态电流仅 35μA，睡眠模式功耗最高 28μA，深度睡眠模式低至 3μA，适配电池供电场景。
• 工作条件：供电电压 1.7V-5.5V，工作温度 - 40°C 至 + 125°C，采用 3mm×3mm 16 引脚 WQFN 封装。
• 接口特性：自动识别 I²C（支持标准 / 快速 / 快速 + 模式）、PMBus™或 SPI（最高 50MHz）接口，GPIO 可配置为多功能引脚。

关键功能设计

• 智能特性：内置 1.21V 参考电压与非易失性存储器（NVM），支持寄存器配置存储与上电恢复，实现无处理器操作。
• 波形生成：独立通道支持正弦波、三角波、锯齿波生成，可通过寄存器设置频率、相位与幅值。
• 比较器模式：各通道可配置为滞回比较器、窗口比较器，支持可编程阈值与故障状态锁存，FBx 引脚作为比较器输入。
• 电源管理：支持电压裕量调节（±10% 阈值）、可编程压摆率控制，PMBus 兼容，适配电源供应器管理。
• 低功耗模式：包含睡眠模式与深度睡眠模式，通过 GPIO 触发进入 / 退出，深度睡眠模式下关闭内部 LDO 与多数功能模块。

典型应用场景

• 电池供电设备：陆地移动无线电、脉搏血氧仪、笔记本电脑，满足低功耗与小型化需求。
• 电源管理：服务器、光模块的电压裕量调节与校准，支持平滑切换标称 / 裕量输出。
• 工业控制：传感器偏置、信号发生器，四通道独立控制适配多回路需求。
• 其他场景：测试测量设备、通信设备的信号转换与波形生成。

设计与使用建议

• 电源与布局：VDD 引脚并联 0.1µF 去耦电容，CAP 引脚外接 1.5µF 旁路电容；分离模拟与数字轨迹，热焊盘连接 AGND 优化散热。
• 接口配置：I²C 模式需外接上拉电阻，A0 引脚可配置 4 种地址；SPI 默认 3 线制，GPIO 可扩展为 SDO 实现 4 线读回。
• 输出配置：电压模式需短接 OUTx 与 FBx，电流模式悬空 FBx；外部参考需在 VDD 稳定后上电，避免超压损坏。
• 初始化：通过 NVM 预存配置实现上电即工作，建议配置 PROTECT 功能，故障时切换至安全输出状态。