DAC8168 14 位八通道高精度数模转换器（DAC）产品手册总结

DAC7568、DAC8168和DAC8568分别是低功耗、电压输出、八通道、12位、14位和16位数模转换器（DAC）。这些器件包含2.5V、2ppm/°C的内部参考（默认禁用），可提供2.5V或5V的全量量程输出电压范围。内部参考的初始精度为0.004%，在V处可获得最高20mA的电源裁判IN/V裁判出销。这些器件是单调的，提供优异的线性性，并最大限度地减少了码间的瞬态电压（故障）。它们采用多功能的三线串行接口，时钟频率最高可达50MHz。该接口兼容标准SPI™、QSPI、™ Microwire™和数字信号处理器（DSP）接口。
*附件：dac8168.pdf

DAC7568、DAC8168和DAC8568集成了开机复位电路，确保DAC输出在零刻度或中频段上电，直到设备写入有效代码。这些器件具备通过串行接口访问的断电功能，可在5V时将电流消耗降至通常为0.18μA。在3V时，功耗（包括内部参考）通常为2.9毫瓦，断电模式下功率降至不到1微瓦。低功耗、内部参考和小巧的体积使这些设备非常适合便携式电池供电设备。

DAC7568、DAC8168和DAC8568均可直接插入且功能兼容，并提供TSSOP-16和TSSOP-14封装。

特性

• 相对准确性：
  • DAC7568（12位）：0.3 最小限位内长
  • DAC8168（14位）：1 个 LSB INL
  • DAC8568（16位）：4 个 LSB INL
• 故障能量：0.1nV-s
• 内部参考：
  • 2.5V参考电压（默认禁用）
  • 0.004% 初始准确率（类型）
  • 2ppm/°C温度漂移（类型）
  • 5ppm/°C 温度漂移（最大值）
  • 20mA汇/源能力
• 开机重置为零刻度或中刻度
• 超低功率工作：含内部参考电流在5伏时1.25mA电流
• 宽电源范围：+2.7V至+5.5V
• 整个温度范围内的单调
• 低功耗串行接口，施密特触发输入：最高50MHz
• 带轨对轨作的片上输出缓冲放大器
• 温度范围：–40°C至+125°C

参数

方框图

一、产品核心概述

DAC8168 是德州仪器推出的 14 位八通道低功耗电压输出数模转换器，核心优势为多通道同步、高精度低噪声与集成精密基准，适用于便携式仪器、闭环伺服控制、数据采集系统、可编程衰减 / 增益调整、可编程电压 / 电流源等场景。工作温度范围 –40°C 至 125°C，采用 14/16 引脚 TSSOP 封装（5.00mm×4.40mm），供电电压 2.7V~5.5V，正常工作功耗低至 2.9mW（3V 含内部基准），掉电功耗小于 1μW，集成 2.5V 精密内部基准（2ppm/°C 典型温漂），支持 SPI/QSPI/Microwire 兼容的 3 线串行接口（最高 50MHz），具备掉电、同步更新、软件复位等丰富功能，满足多通道高精度模拟信号生成需求。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与线性度 ：14 位分辨率，积分非线性误差（INL）最大 ±4 LSB，差分非线性误差（DNL）最大 ±0.5 LSB，全温范围保证单调性；零码误差最大 4mV，满刻度误差最大 0.2% FSR，增益误差最大 ±0.15% FSR，温漂低（增益温漂 ±1 ppm FSR/°C，偏移温漂 ±0.5 μV/°C）。
• 输出特性：输出电压范围 0V~AVDD（轨到轨缓冲输出），建立时间典型值 5μs（无负载，1/4 满刻度至 3/4 满刻度），压摆率 0.75 V/μs；输出缓冲器支持 ±20mA 源 / 灌电流，可驱动 2kΩ 并联 3000pF 负载；通道间串扰低至 –109dB（AC）、0.1 LSB（DC），代码切换毛刺能量仅 0.1nV・s，数字馈通 0.1nV・s。
• 基准性能：内置 2.5V 精密基准（默认禁用），初始精度典型值 0.004%，最大温漂 5ppm/°C（C 等级）、25ppm/°C（A 等级），支持 20mA 源 / 灌电流；基准噪声（0.1Hz10Hz）12μVpp，可外部禁用并接入外部基准（A/B 等级 0AVDD，C/D 等级 0~AVDD/2）。
• 功耗与接口：正常工作电流 0.81mA~2.5mA（随供电电压与基准状态变化），掉电电流低至 0.1μA（3.6V 时）；3 线串行接口最高 50MHz 时钟，32 位移位寄存器，支持单通道 / 多通道 / 广播模式写入，数据格式为纯二进制。

2. 核心功能

• 工作模式：八通道独立 / 同步工作，支持 “写入缓冲器 + 单独更新”“写入缓冲器 + 同步更新”“广播写入（所有通道同数据）” 三种模式，适配单通道独立控制或多通道协同控制场景。
• 基准配置：内置基准支持静态模式（随 DAC 功耗状态联动）与灵活模式（强制常通 / 常断），外部基准输入范围适配不同等级，满足更高精度扩展需求。
• 同步与复位：支持硬件 LDAC 引脚异步同步更新与软件同步更新，32 位指令可单独配置各通道更新使能；具备上电复位（A/C 等级零刻度，B/D 等级中刻度）与软件复位功能，CLR 引脚可异步清零（可配置清零目标值）。
• 掉电管理：支持通道独立掉电，掉电模式包括 1kΩ 接地、100kΩ 接地、高阻态三种，掉电时寄存器内容保持，唤醒时间典型值 2.5μs（5V）、4μs（3V）。

三、封装与引脚

1. 封装信息

• 14/16 引脚 TSSOP 封装：尺寸 5.00mm×4.40mm×1.2mm，引脚间距 0.65mm；结到环境热阻 118°C/W，结到壳热阻 29°C/W；MSL 等级 2，支持 260°C 回流焊（1 年湿度预处理），适合高密度 PCB 布局。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：AVDD（模拟供电，2.7V5.5V）、GND（地）；供电引脚需配置 0.1μF 陶瓷电容 + 1μF10μF 钽电容去耦，就近布局降低噪声。
• 基准与输入：VREF IN/VREF OUT（基准输入 / 输出，内置基准输出 2.5V）；SYNC（帧同步输入，低有效）、SCLK（串行时钟，最高 50MHz）、DIN（串行数据输入）。
• 输出与控制：VOUT A~VOUT H（八通道模拟输出）；LDAC（加载 DAC 控制，同步更新触发）、CLR（异步清零输入，16 引脚版本专属）。

四、工作模式与核心功能

1. 核心工作模式

• 写入与更新：通过 32 位指令实现单通道写入、多通道同步更新，指令包含前缀位、控制位、地址位、14 位有效数据位（低位无关），DB31 固定为 0，控制位定义操作类型，地址位选择目标通道（A~H 或广播）。
• 基准模式：静态模式下基准随所有 DAC 掉电而关闭、任一 DAC 上电而启动；灵活模式可强制基准常通或常断，不受 DAC 功耗状态影响。
• 掉电控制：通过串行指令单独配置每个通道的掉电状态，未掉电通道正常工作，掉电通道输出按配置接入对应电阻或高阻，平衡功耗与功能。

2. 关键功能细节

• 串行通信：数据在 SCLK 下降沿写入 32 位移位寄存器，第 32 个下降沿后触发解码执行，SYNC 提前拉高则中断写入；支持最高 50MHz 时钟，兼容高速 DSP 接口。
• 清零与复位：CLR 引脚 falling 沿触发所有通道清零（可配置零刻度 / 中刻度 / 满刻度），软件复位指令可恢复所有寄存器至上电默认状态。

五、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 多通道模拟信号生成：工业控制中的多参数设定、便携式仪器的多通道激励信号输出、闭环控制系统的多通道反馈调节。
• 高精度电压 / 电流源：通过外部运放与电阻网络可扩展为双极性输出（±2.5V 或 ±5V），适配传感器校准、可编程电源等场景。

2. 设计资源

• 电源与去耦：AVDD 建议使用线性稳压器供电，配置 0.1μF 陶瓷电容 + 1μF~10μF 钽电容去耦，模拟地与数字地共地于电源入口处。
• 基准配置：启用内置基准时，VREF IN/VREF OUT 引脚需并联 150nF 以上电容滤波；使用外部基准时需匹配对应等级的输入范围。
• 布局要点：模拟输出线远离数字信号线与时钟线，TSSOP 封装裸露焊盘需焊接至接地平面，提升散热与电气稳定性；串行接口线尽量短且匹配阻抗。
• 接口适配：支持与 8051、68HC11 等微控制器及 Microwire 兼容设备直接接口，需注意数据位序（MSB 先行）与时钟极性配置。

六、可靠性与订单信息

• 可靠性保障：ESD 防护等级符合工业标准；绝对最大额定值：AVDD –0.3V6V，输入电压 –0.3VAVDD+0.3V，结温 150°C，满足工业与便携式设备严苛环境要求。
• 可订购型号：提供 A/C 等级（A 等级输出 2.5V、温漂 25ppm/°C；C 等级输出 5V、温漂 5ppm/°C），封装包括 14 引脚 TSSOP（DAC8168IAPW/IAPWR 系列）与 16 引脚 TSSOP（DAC8168ICPW/ICPWR 系列），供货形式为管装（90 片 / 管）与卷盘装（2000 片 / 卷），引脚镀层为 NIPDAU，符合 RoHS 标准。