DAC71416 16通道14位高压输出DAC技术手册

12 位 DAC61416、14 位 DAC71416 和 16 位 DAC81416 （DACx1416） 是引脚兼容的 16 通道缓冲高压输出数模转换器 （DAC） 系列。DACx1416 包括一个低漂移、2.5V 内部基准电压源，在大多数应用中无需外部精密基准电压源。这些器件指定为单调，并提供 ±1LSB INL 的高线性度。
*附件：dac71416.pdf

用户可选择的输出配置可实现 ±20V、±10V、±5V 或 ±2.5V 的满量程双极性输出电压，以及 40V、20V、10V 或 5V 的满量程单极性输出电压。每个DAC通道的满量程输出范围是可独立编程的。集成的DAC输出缓冲器吸收或拉高达25mA，从而限制了对额外运算放大器的需求。每对通道均可配置为提供带失调校准的差分输出。三个专用的 A-B 拨动引脚支持产生多达三个可能频率的抖动信号。

DACx1416 集成了一个上电复位 （POR） 电路，该电路在上电时将 DAC 输出接地。输出保持此状态，直到器件寄存器正确配置为工作。

与DACx1416的通信通过4线串行接口进行，支持1.7V至5.5V的工作电压。

特性

• 性能
  • 指定单调，分辨率为 16 位
  • INL：16 位分辨率下最大 ±1 LSB
  • 星期二：FSR 最大值的 ±0.1%
• 集成 2.5V 精密内部基准电压源
  • 初始精度：最大 ±2.5mV
  • 低漂移：5ppm/°C（典型值）
• 灵活的输出配置
  • 输出范围：±2.5V、±5V、±10V、±20V 0V 至 5V、0V 至 10V、0V 至 20V 或 0V 至 40V
  • 差分输出模式
• 高驱动能力：±25mA，电源轨为1.5V
• 三个专用的 A-B 拨动引脚，用于产生抖动信号
• 模拟温度输出
  • 传感器增益为 –4mV/°C
• 50MHz SPI 兼容串行接口
  • 4线模式，1.7V至5.5V工作电压
  • 菊花链作
  • CRC 错误检查
• 温度范围：–40°C 至 +125°C
• 小包装
  • 6mm × 6mm，40 引脚 VQFN

参数

方框图

DACx1416 系列（DAC61416/71416/81416）是引脚兼容的 16 通道高压输出数模转换器（DAC），核心优势为高分辨率、宽输出范围及灵活工作模式，适用于光模块、半导体测试等场景。

核心产品参数

• 分辨率与精度 ：分别提供 12/14/16 位分辨率，16 位时 INL 最大 ±1 LSB，TUE 最大 ±0.1% FSR，确保高线性度。
• 参考电压 ：集成 2.5V 精密内部参考，初始精度 ±2.5mV，温度漂移典型值 5ppm/°C，支持外部参考输入。
• 输出特性 ：输出范围覆盖 ±2.5V~±20V（双极性）、0V~40V（单极性），支持差分输出；驱动能力 ±25mA，输出缓冲器减少额外运放需求。
• 接口与控制 ：50MHz SPI 兼容 4 线接口，支持菊花链、CRC 错误校验；3 个专用 TOGGLE 引脚可生成抖动信号，支持同步 / 异步更新模式。
• 环境与封装 ：工作温度 - 40°C~125°C，采用 6mm×6mm 40 引脚 VQFN 封装，带散热焊盘。

关键功能与模式

• 工作模式 ：支持切换模式（双寄存器交替输出）、差分模式（通道对配置）、掉电模式（输出钳位至地）。
• 保护与监测 ：集成上电复位（POR）、热关断（140°C 触发）、模拟温度传感器（TEMPOUT 引脚，-4mV/°C 增益）。
• 寄存器配置 ：含输出范围、电源管理、同步 / 广播等控制寄存器，支持流式写入简化多通道配置。

典型应用场景

• 光模块：Mach Zehnder 调制器（MZM）偏置，支持 LiNbO₃和 InP 类型调制器。
• 测试与测量：半导体测试设备、数据采集（DAQ）、实验室仪器。
• 通信领域：长途 / 城域 DC 间互连设备。

设计与使用建议

• 电源配置：需 5 路电源（VIO/VDD/VAA/VCC/VSS），VDD 与 VAA 需等电位，建议靠近电源引脚放置去耦电容。
• 布局要点：模拟与数字信号分离布线，高频信号（如 SCLK/SDI）需阻抗匹配，散热焊盘需连接 PCB 接地平面。
• 特殊功能：切换模式可生成方波抖动信号，差分模式减少通道串扰，广播寄存器支持多通道同步更新。