DAC3152/DAC3162 双通道高速数模转换器技术文档总结

DAC3152/DAC3162是一种低功耗、低延迟、高动态范围的双通道， 10位/12位引脚兼容的数字转模拟转换器（DAC）系列，采样率同样高 作为500 MSPS。

设备简单（无需软件）、低延迟和低功耗简化了 复杂系统设计。这些DAC与高性能TRF370333模拟设备无缝连接 用于直接上转换架构的正交调制器。
*附件：dac3152.pdf

两个DAC通道的数字数据通过单一LVDS数据总线交错传输，且 芯片内终止。设备的高速输入允许宽带处理 信号。

这些设备被表征为在整个工业温度范围内的工作 温度介于–40°C至85°C之间，采用小型48针7毫米×7毫米QFN封装。

低功耗、小体积、速度、卓越的串扰、简洁且低延迟 DAC3152/DAC3162使它们适合多种应用。

特性

• 低功耗：270毫瓦，500 MSPS
• LVDS输入数据总线
  • 交错DDR数据负载
• 高直流精度：±0.25 LSB DNL（10位），
  ± 0.5 LSB INL（12位）
• 低延迟：1.5个时钟周期
• 作简单：无需软件
• 差分可扩展输出：2 mA 至 20 mA
• 片上1.2伏参考
• 1.8伏和3.3伏直流电源
• 节省空间封装：48针7毫米×7毫米QFN接口
• 应用
  • 蜂窝基站
  • 宽带通信
  • 医疗仪器
  • 测试与测量

参数

方框图

DAC3152/DAC3162 是德州仪器（TI）推出的低功耗、高速双通道数模转换器（DAC），核心面向宽带通信、医疗仪器、测试测量等场景，凭借 500 MSPS 高采样率、低延迟及优异的动态性能，可高效实现数字信号到模拟信号的高精度转换。

一、芯片基础信息与核心特性

1. 基础规格

• 型号与定位 ：DAC3152（10 位分辨率）、DAC3162（12 位分辨率），引脚兼容，文档编号 SLAS736D，初始发布于 2010 年 11 月，2012 年 8 月修订。
• 供电与温度 ：数字 / 时钟电源 1.7V-1.9V（典型 1.8V），模拟电源 3V-3.6V（典型 3.3V）；工作温度 - 40°C 至 + 85°C（工业级），存储温度 - 65°C 至 + 150°C。
• 封装形式 ：48 引脚 7mm×7mm QFN 封装（型号 RGZ），底部带热焊盘，散热性能优异，适配高密度 PCB 布局。

2. 核心性能指标

• 分辨率与采样率 ：DAC3152 为 10 位，DAC3162 为 12 位；最大采样率 500 MSPS，支持 DDR（双倍数据率）数据加载，单 LVDS 总线即可传输双通道数据。
• 直流精度 ：DAC3152 的微分非线性（DNL）±0.1 LSB、积分非线性（INL）±0.15 LSB；DAC3162 的 DNL±0.4 LSB、INL±0.5 LSB，增益误差均为 ±1.6% FSR。
• 动态性能 ：500 MSPS 采样率下，10 MHz 输出时无杂散动态范围（SFDR）典型值 78 dBc（DAC3152）、79 dBc（DAC3162）；三阶交调失真（IMD3）低至 62 dBc，噪声谱密度（NSD）可达 - 140 dBc/Hz 以上。
• 低功耗与延迟 ：500 MSPS 时功耗仅 270 mW（DAC3152）、278 mW（DAC3162）；信号延迟仅 1.5 个时钟周期，支持快速响应场景。
• 输出特性 ：差分电流输出，满量程电流 2 mA-20 mA 可调，输出阻抗 300 kΩ，电压依从范围为 AVDD±0.5 V，适配多种负载场景。

二、关键功能模块与工作原理

1. 数据与时钟接口

• 数据接口 ：单 LVDS 总线传输交错式双通道数据（格式为 A0、B0、A1、B1…），支持 10/12 位分辨率，数据在 DACCLK 时钟的上升沿和下降沿分别锁存至通道 A 和通道 B，满足高速数据传输需求。
• 时钟接口 ：差分 LVPECL 时钟输入（DACCLKP/N），内置 500 Ω 终端匹配，需交流耦合；支持低抖动时钟源驱动，也可通过适配电路兼容 LVDS、TTL/CMOS 等单端 / 差分时钟输入。

2. 模拟输出与参考源

• 模拟输出 ：采用差分电流输出架构（IOUTAP/IOUTAN 为通道 A，IOUTBP/IOUTBN 为通道 B），可通过 RF 变压器匹配 50 Ω 负载，1:1 变压器对应 0.5 Vpp 输出，4:1 变压器对应 1 Vpp 输出。
• 内置参考源 ：集成 1.2 V 基准电压源，精度 ±5%，温度系数 ±41 ppm/°C，无需外部参考源即可稳定工作，简化电路设计。

3. 功耗控制与启动

• 功耗模式 ：支持睡眠模式，休眠时功耗仅 16 mW-25 mW，唤醒时间 2 μs，适配低功耗场景切换需求。
• 启动序列 ：需同时给 1.8V 和 3.3V 电源供电，提供时钟后，对 SLEEPB 引脚输出至少 25 ns 低脉冲，即可启动芯片并输入 LVDS 数据。

三、应用场景与设计建议

1. 典型应用

• 通信系统 ：蜂窝基站、宽带通信设备，可与 TRF3703 系列模拟正交调制器无缝对接，实现直接上变频架构。
• 医疗仪器 ：高精度医疗信号生成设备，如超声、心电图相关模拟信号源。
• 测试测量 ：高速信号发生器、示波器等测试仪器，提供高保真模拟信号输出。

2. 设计注意事项

• 电源与接地 ：模拟电源与数字电源需独立供电，每路电源均需就近并联 0.1 μF 去耦电容；QFN 封装的热焊盘需焊接至 PCB 接地平面，提升散热效率。
• 信号匹配 ：LVDS 数据总线和时钟输入需严格控制阻抗匹配，减少信号反射；模拟输出端需根据负载需求选择合适变比的 RF 变压器，确保阻抗匹配。
• EMC 防护 ：芯片内置 ESD 防护有限，存储和操作时需将引脚短接或置于导电泡沫中，避免静电损坏 MOS 栅极。