DACx0504 系列数模转换器核心信息总结

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：dac60504.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 是德州仪器推出的四通道电压输出数模转换器（DAC）系列，包含 16 位 DAC80504、14 位 DAC70504、12 位 DAC60504 三个型号，集成高精度内部基准源，支持灵活增益配置，通过高速 SPI 接口通信，专为光网络、无线基础设施、工业自动化等场景设计。

一、核心特性与关键参数

1. 基础性能

• 分辨率与精度：分辨率分别为 16/14/12 位，INL 最大 ±1 LSB，总未调整误差（TUE）最大 ±0.1% FSR，单调性保证。
• 基准与输出：内置 2.5 V 高精度基准源（初始精度 ±5 mV，温漂典型值 2 ppm/°C），支持外部基准；输出增益可配置为 2/1/½，对应满量程输出 5 V/2.5 V/1.25 V。
• 驱动能力：单通道输出电流可达 ±20 mA，输出电压距电源轨仅 0.5 V（20 mA 负载时），支持 2 kΩ 并联 10 nF 负载。

2. 核心功能

• 接口特性：50 MHz 高速 SPI 兼容接口，支持 4 线模式、菊花链组网和 CRC 错误校验，I/O 供电电压 1.7 V-5.5 V，适配不同控制器。
• 工作模式：支持异步更新（写指令后立即更新输出）和同步更新（通过 LDAC 引脚或寄存器触发多通道同时更新），支持广播模式一键更新多通道输出。
• 低功耗设计：单通道工作电流典型值 0.7 mA（5.5 V 时），掉电模式总电流低至 15 μA，适配电池供电设备。

3. 动态性能

• 建立时间：满量程切换建立时间典型值 5 μs（±2 LSB），压摆率 1.8 V/μs，输出噪声密度 74 nV/√Hz（10 kHz 时）。
• 抗干扰能力：AC 电源抑制比（PSRR）85 dB（60 Hz），通道间串扰典型值 5 μV，数字馈通低至 0.1 nV・s。

二、产品型号差异

型号	核心差异	适用场景
DAC80504	16 位最高分辨率，精度最优	高精度测试测量、光网络模块
DAC70504	14 位分辨率，精度与成本平衡	工业自动化、中端数据采集系统
DAC60504	12 位分辨率，成本最优	无线基础设施、批量生产的控制模块

三、应用场景

适用于光网络设备、无线通信基础设施、工业自动化控制系统、数据采集系统（DAQ）、可编程电流源、精密电压控制等场景，尤其适配需要多通道、高精度、低功耗且空间受限的工业和通信应用。

四、设计与使用建议

1. 电源与基准

• 电源设计：模拟电源（VDD）和 I/O 电源（VIO）需分开布线，就近放置 0.1 μF 陶瓷去耦电容和 1 μF-10 μF 电解电容，减少噪声耦合。
• 基准配置：内置基准源需在 REF 引脚并联至少 150 nF 滤波电容；使用外部基准时，通过 CONFIG 寄存器禁用内部基准，确保外部基准电压符合 1.25 V-5.5 V 范围。

2. 接口与配置

• 通信时序：SPI 时钟最高 50 MHz（写操作），读操作最高 25 MHz，需严格遵循 SDI 数据建立 / 保持时间、CS 与 SCLK 时序要求。
• 同步更新：多通道同步输出时，将通道配置为同步模式，通过 LDAC 引脚或 TRIGGER 寄存器的 LDAC 位触发更新，确保输出一致性。

3. 布局要点

• 分区设计：PCB 分为模拟区和数字区，模拟地与数字地单点连接，减少串扰。
• 元件布局：电源去耦电容、基准滤波电容紧贴对应引脚；模拟输出走线远离数字信号线，避免电磁干扰。
• 热设计：QFN 封装的散热焊盘需通过多个过孔连接到接地平面，提升散热性能。