‌DAC8164 数据手册总结

该DAC8164是一款低功耗、电压输出、四通道、14位数字转模拟转换器（DAC）。该器件内置2.5V、2ppm/°C的参考电压（默认启用），输出电压范围为2.5V。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H/V裁判出销。该器件为单调，线性表现良好，并最大限度地减少码间的瞬态电压（故障）。该DAC8164采用多功能三线串行接口，最高时钟频率可达50MHz。该接口兼容标准SPI、QSPI、Microwire和数字信号处理器（DSP）接口。
*附件：dac8164.pdf

该DAC8164包含一个开机复位电路，确保DAC输出在零刻度时通电，并保持该状态直到设备写入有效代码。该设备包含通过串行接口访问的断电功能，可在5V时将设备的电流消耗降至1.3μA。在3V时功耗为2.6毫瓦，断电模式下降至1.4微瓦。低功耗、内部参考和小巧的占地面积使该设备非常适合便携式电池供电设备。

该DAC8164可插入式，功能兼容DAC7564和DAC8564，功能上兼容DAC7565、DAC8165和DAC8565。所有这些设备均以TSSOP-16封装形式提供。

特性

• 相对准确度：1LSB
• 故障能量：0.15nV-s
• 内部参考：
  • 2.5V参考电压（默认启用）
  • 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
• 开机重置为零比例
• 超低功耗工作：5V 时 1mA
• 宽电源范围：+2.7V 至 +5.5V
• 14位单调温度范围
• 稳定时间：10微秒至±0.006%全尺度射程（FSR）
• 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
• 1.8V至5.5V逻辑兼容性
• 温度范围：–40°C至+105°C
• 应用
  • 便携式仪器
  • 闭环伺服控制
  • 过程控制，PLC
  • 数据采集系统
  • 可编程衰减
  • 个人电脑外设

参数

方框图

‌一、产品概述‌
DAC8164是德州仪器（TI）推出的一款低功耗、四通道、14位电压输出型数模转换器（DAC），集成了2.5V、2ppm/°C高精度内部基准源。其关键特性包括：

• ‌14位分辨率‌，保证全温度范围内的单调性。
• ‌超低毛刺能量‌（0.15nV-s），显著减少代码切换时的瞬态干扰。
• ‌内部基准源‌默认启用，初始精度达0.004%，温度漂移最大5ppm/°C，支持20mA源/吸电流能力。
• ‌宽电源电压范围‌（+2.7V至+5.5V），兼容1.8V至5.5V逻辑电平。
• ‌低功耗运行‌：正常模式下功耗为1mA（5V供电），休眠模式下可降至1.3μA（5V）。
• ‌快速建立时间‌：10μs内达到±0.006%满量程范围（FSR）。

---

‌二、核心功能特性‌

1. ‌多通道输出‌：集成4个独立DAC通道（VOUTA至VOUTD），支持同步或独立更新。
2. ‌串行接口‌：支持最高50MHz的3线SPI接口，兼容SPI、QSPI、Microwire及DSP接口标准。
3. ‌上电复位至零电平‌，确保启动安全。
4. ‌灵活的基准源配置‌：
   • 内部基准可通过串行命令禁用，允许使用外部基准。
5. ‌轨到轨输出缓冲放大器‌，驱动能力达2kΩ并联1000pF负载。
6. ‌小型TSSOP-16封装‌，适用于便携式设备。

---

‌三、电气参数亮点‌

• ‌相对精度‌：±1LSB（B/D级），±4LSB（A/C级）。
• ‌ 积分非线性（INL） ‌和‌ 差分非线性（DNL） ‌均在典型值范围内保持优异线性度（详见第2-4页表格）。
• ‌参考电压漂移‌：A/B级典型5ppm/°C，C/D级典型2ppm/°C。
• ‌ 电源抑制比（PSRR） ‌：1mV/V（典型值）。
• ‌温度范围‌：-40°C至+105°C。

---

‌四、应用领域‌

• 便携式仪器仪表
• 闭环伺服控制
• 过程控制与PLC系统
• 数据采集系统
• 可编程衰减器
• PC外围设备

---

‌五、接口与控制逻辑‌

1. ‌24位串行数据帧‌：
   • ‌高8位为控制位‌（地址匹配、DAC选择、负载模式等）。
   • ‌中间14位为数据位‌，低2位忽略。
2. ‌多种加载模式‌：
   • ‌单通道存储/更新‌
   • ‌同步多通道更新‌
   • ‌广播模式‌（支持最多16通道同步操作）。
3. ‌ 硬件地址引脚（A0/A1） ‌，支持同一SPI总线连接多设备。
4. ‌LDAC引脚‌支持异步硬件触发同步更新。

---

‌六、典型性能图表‌（第8-26页）

• 内部基准电压随温度/负载/电源的变化曲线。
• DAC线性度误差与微分非线性度分布。
• 功耗、建立时间、毛刺能量等动态参数实测波形。

---

‌七、兼容性说明‌

• 与DAC7564、DAC8564引脚及功能兼容。
• 与DAC7565、DAC8165、DAC8565功能兼容。

---

‌八、设计注意事项‌

1. ‌布局建议‌：模拟与数字地单点连接，电源旁路需使用1μF至10μF电容并联0.1μF陶瓷电容。
2. ‌ESD防护‌：所有集成电路需采取防静电措施。
3. ‌电源噪声管理‌：推荐使用线性稳压电源，避免开关电源高频噪声耦合。

‌总结‌：DAC8164凭借其高精度、低功耗、多通道集成及灵活的接口设计，成为工业控制、便携设备和精密仪器等应用的理想选择。