DAC121S101/-Q1 12 位微功耗数模转换器（DAC）产品手册总结

DAC121S101设备是一款功能齐全的通用12位电压输出设备 数字转模拟转换器（DAC），可从单一2.7伏到5.5伏电源工作，并能消耗 在3.6伏电压下，电流仅为177微安。片上输出放大器支持轨道到轨道的输出摆幅， 三线串行接口在指定电源上以最高30 MHz的时钟频率工作 电压范围，兼容标准 SPI、™ QSPI、MICROWIRE 和 DSP 接口。竞争设备包括 时钟频率限制在2.7伏至3.6伏的供电电压范围内，频率为20 MHz。
*附件：dac121s101-q1.pdf

DAC121S101的供电电压作为其电压参考，提供 最宽的输出动态范围。开机复位电路确保DAC输出供电 电压最高为零，并保持该电压直到设备有有效写入。关机功能 功耗降至低于微瓦。

DAC121S101低功耗和小封装使其成为极佳的产品 用于电池驱动设备的选择。

DAC121S101是AD5320和DAC7512的直接替代品，并且是 包括8位DAC081S101和10位DAC101S101的引脚兼容DAC系列。这 DAC121S101在工业温度范围的延伸范围内运行，范围为1-40®摄氏度至+104摄氏度，而 DAC121S101-Q1的运行范围为一级汽车温度范围，范围为–40°C至+125°C。 这 DAC121S101有6引头SOT和8引足VSSOP两种版本，DAC121S101-Q1可选： 仅限6导线SOT。

特性

• DAC121S101-Q1 获得了 AEC-Q100 一级认证
  ，采用汽车级
  流程制造。
• 确保了单调
• 低功耗作
• 轨对轨电压输出
• 开机重置为零伏输出
• 宽温范围为–40°C至+125°C
• 宽功率范围，2.7 V至5.5 V。
• 小型包裹
• 关机功能
• 主要规格
  • 12位分辨率
  • DNL -0.15，+0.25 LSB（典型）
  • 8微秒输出稳定时间（典型）
  • 4兆伏零代码错误（典型）
  • 全量度误差为–0.06 %FS（典型值）
  • 0.64毫瓦（3.6伏）/ 1.43毫瓦（5.5伏）正常
    模式功耗（典型）
  • 0.14微瓦（3.6伏）/ 0.39微瓦（5.5伏）断电
    模式（典型）
    参数
    
    方框图

一、产品核心概述

DAC121S101 及其车规版本 DAC121S101-Q1 是德州仪器推出的全功能 12 位电压输出数模转换器，采用单电源供电（2.7V-5.5V），核心优势包括微功耗运行、轨到轨输出、高兼容性串行接口及紧凑封装，适用于电池供电设备、汽车电子等多种场景，可直接替代 AD5320 和 DAC7512，且与 8 位 DAC081S101、10 位 DAC101S101 引脚兼容。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与线性度 ：12 位分辨率，确保单调性；微分非线性（DNL）典型值 - 0.15/+0.25 LSB，积分非线性（INL）最大 ±8 LSB，零码误差典型值 4mV，满量程误差典型值 - 0.06% FS。
• 速度与功耗 ：输出建立时间典型值 8µs，串行时钟频率最高 30MHz（高于同类器件 20MHz 上限）；正常模式功耗 3.6V 时 0.64mW、5.5V 时 1.43mW，掉电模式低至 0.14µW（3.6V）/0.39µW（5.5V）。
• 温度范围 ：DAC121S101 工作温度 - 40°C +105°C，车规级 DAC121S101-Q1（AEC-Q100 Grade 1 认证）为 - 40°C +125°C。

2. 核心功能

• 上电复位至 0V 输出，掉电功能支持三种模式（1kΩ 接地、100kΩ 接地、高阻态）。
• 三线串行接口兼容 SPI、QSPI、MICROWIRE 及 DSP 接口，逻辑电平独立于供电电压，支持 MCU 与 DAC 不同供电电压配置。
• 内置输出缓冲放大器，实现 0V~VA 的轨到轨电压输出，电源电压同时作为参考电压，最大化输出动态范围。

三、封装与引脚

1. 封装选项

型号	封装类型	引脚数	尺寸（标称）
DAC121S101	SOT（DDC）	6	2.90mm×1.60mm
DAC121S101	VSSOP（DGK）	8	3.00mm×3.00mm
DAC121S101-Q1	SOT（DDC）	6	2.90mm×1.60mm

2. 关键引脚功能

• 电源与参考：VA（供电 + 参考输入，需接地去耦）、GND（地）。
• 信号接口：DIN（串行数据输入）、SCLK（串行时钟输入）、SYNC（帧同步输入，低电平使能）。
• 输出：VOUT（DAC 模拟输出电压）。

四、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 电池供电仪器、数字增益 / 偏移调整、可编程电压 / 电流源、可编程衰减器。
• 汽车电子（DAC121S101-Q1）、压力传感器增益校正等数据采集系统。

2. 设计资源

• 接口方案 ：提供与 ADSP-2101/2103、80C51/80L51、68HC11、Microwire 等控制器的标准接口电路。
• 电源推荐 ：适配 LM4130（高精度参考源）、LM4050（分流参考源）、LP3985（低噪声 LDO）等电源方案，需确保供电低噪声。
• 布局指南 ：分离模拟 / 数字地平面，VA 引脚就近配置 10µF 钽电容和 0.1µF 低 ESL/ESR 电容，避免模拟与数字信号交叉。
• ** bipolar 扩展 **：通过外部轨到轨运放可实现 ±5V 双极性输出。

五、订单信息与可靠性

• 提供多种可订购型号，封装包括 SOT-23-THIN（6 引脚）和 VSSOP（8 引脚），卷盘包装数量为 1000 片或 3000 片，符合 RoHS 标准，MSL 等级 1（260°C 无限制回流焊）。
• ESD 防护等级：人体模型（HBM）±2500V，机器模型 ±250V，具备完善的静电防护能力。