DAC70504 真正的 14 位、4 通道、SPI、Vout DAC技术手册

DAC80504、DAC70504和DAC60504 （DACx0504） 是引脚兼容系列，包括低功耗、四通道、缓冲电压输出、数模转换器 （DAC），具有 16 位、14 位和 12 位分辨率。DACx0504 包括一个低漂移的 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。用户可选择的增益配置提供1.25 V（增益=1/2）、2.5 V（增益=1）或5 V（增益=2）的满量程输出电压。这些器件采用2.7V至5.5V单电源供电，指定单调，并提供高线性度，为±1 LSB INL。
*附件：dac70504.pdf

与DACx0504的通信通过4线串行接口执行，该接口以高达50 MHz的时钟速率工作。VIO 引脚支持在 1.7 V 至 5.5 V 范围内的串行接口工作。DACx0504 灵活的接口支持与各种行业标准微处理器和微控制器一起运行。

DACx0504 集成了一个上电复位电路，用于上电并将 DAC 输出保持在零量程或中量程，直到将有效代码写入器件。这些器件在 5.5 V 时消耗 0.7 mA/通道的低电流，使这些器件成为电池供电设备的绝佳选择。每通道掉电功能将器件电流消耗降低至15 μA。

DACx0504 的工作温度范围为 –40°C 至 +125°C，采用小型 3mm × 3mm QFN 封装。

特性

• 性能
  • INL：16位分辨率下最大±1 LSB
  • 星期二：FSR 最大值的 ±0.1%
• 集成2.5 V精密内部基准电压源
  • 初始精度：±5 mV，最大值
  • 低漂移：2 ppm/°C（典型值）
• 高驱动能力：20 mA，电源轨电压为 0.5 V
• 灵活的输出配置
  • 用户可选增益：2、1 或 1/2
  • 重置为零音阶或中音阶
• 工作范围广
  • 电源：2.7 V 至 5.5 V
  • 温度：–40°C 至 +125°C
• 50MHz、SPI兼容串行接口
  • 4线模式，1.7 V至5.5 V工作电压
  • 菊花链作
  • CRC 错误检查
• 低功耗：5.5 V 时 0.7 mA/通道
• 小型封装：3mm × 3mm、16引脚WQFN

参数

方框图

DACx0504 系列（DAC80504、DAC70504、DAC60504）是引脚兼容的四通道电压输出数模转换器（DAC），分辨率分别为 16 位、14 位、12 位，集成高精度内部参考电压，支持灵活增益配置，适用于对线性度、功耗和封装尺寸有严格要求的工业与通信应用。

核心参数与特性

• 性能规格 ：积分非线性（INL）最大 ±1 LSB，总未调整误差（TUE）最大 ±0.1% FSR，增益误差最大 ±0.1% FSR，支持单调输出；建立时间典型值 5µs，压摆率 1.8 V/µs，输出噪声密度 74 nV/√Hz（10kHz 时）。
• 供电与功耗 ：模拟供电 2.7V-5.5V，数字 I/O 供电 1.7V-5.5V，每通道工作电流典型值 0.7mA（5.5V 时），掉电电流低至 15µA。
• 参考与增益 ：内置 2.5V 精密参考电压（典型漂移 2 ppm/°C），支持外部参考输入；增益可编程为 1/2、1、2，对应满量程输出 1.25V、2.5V、5V。
• 接口与控制 ：50MHz 四 wire SPI 兼容接口，支持菊花链级联和 CRC 错误校验；通过 LDAC 引脚或寄存器实现多通道同步更新，支持广播模式同时更新多个通道。
• 封装与环境 ：16 引脚 3mm×3mm WQFN 封装，工作温度范围 -40°C 至 +125°C，ESD 防护等级 HBM ±3000V、CDM ±1000V。

关键功能说明

• 工作模式 ：支持异步更新（写命令后立即更新输出）和同步更新（通过 LDAC 触发）；具备掉电模式，可独立关闭各通道或内部参考以节能。
• 输出特性 ：输出缓冲器支持 rail-to-rail 电压范围，驱动能力 ±20mA，带载 2kΩ 时可并联 200pF 电容，输出阻抗典型值 0.085Ω。
• 复位与配置 ：上电复位（POR）后输出可配置为零刻度或中刻度（由 RSTSEL 引脚选择）；支持软件复位，可通过寄存器重新配置参考分压和通道增益。
• 错误检测与报警 ：支持 CRC-8 帧错误校验，可配置 SDO/ALARM 引脚为 CRC 错误或参考电压异常报警输出；参考电压分压配置不当会触发参考报警，DAC 输出强制为 0V。
• 菊花链与广播 ：多器件可通过 SDO 引脚级联，减少接口线数量；广播模式可通过单次写操作更新所有使能通道的输出值。

典型应用场景

适用于光网络、无线基础设施、工业自动化、数据采集系统，可实现可编程电流源、 bipolar 输出电路、精密电压激励、多通道同步控制等功能，适配传感器校准、工业过程控制、通信模块偏置调节等场景。

应用设计要点

• 电源与去耦 ：模拟电源（VDD）和数字 I/O 电源（VIO）需分别配置 0.1µF 陶瓷去耦电容和 1µF-10µF 滤波电容，且靠近引脚放置，减少噪声耦合。
• 布局建议 ：分离模拟与数字信号路径，参考引脚（REF）需外接至少 150nF 噪声滤波电容；热焊盘需通过多个过孔连接到 PCB 接地平面，优化散热。
• 接口配置 ：SPI 通信时，SDI 数据在 SCLK 下降沿锁存，SDO 数据可配置为上升沿或下降沿输出；菊花链模式下，总时钟周期需为 24×N（N 为器件数量）。
• 参考与增益 ：使用内部参考时，需确保参考分压（REFDIV）与通道增益（GAIN）配置匹配，避免输出超出供电范围；外部参考输入电压需符合推荐范围（1.2V-5.5V）。