特征

•高速、16位并行雙緩沖接口

•電壓輸出：±10V

•13、14和15位線性等級(jí)

•16位單調(diào)超溫（L級(jí)）

•功耗：最大600mW

•增益和偏移調(diào)節(jié)：方便自動(dòng)校準(zhǔn)D/A轉(zhuǎn)換器

•28-引線DIP和SOIC封裝

說(shuō)明

DAC712是一個(gè)完整的16位分辨率數(shù)字模擬（D/a）轉(zhuǎn)換器，具有16位的溫度單調(diào)性。

DAC712具有精確的+10V溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)電壓、±10V輸出放大器和16位端口總線接口。

數(shù)字接口速度快，最小寫入脈沖寬度為60ns，雙緩沖，并具有清晰的功能，可將模擬輸出重置為雙極零。

增益和偏移調(diào)整輸入的排列方式使得它們可以很容易地被外部D/A轉(zhuǎn)換器以及電位計(jì)所調(diào)整。

DAC712有兩個(gè)線性誤差性能等級(jí)：±4LSB和±2LSB，以及三個(gè)差動(dòng)線性等級(jí)：±4LSB、±2LSB和±1LSB。DAC712的電源電壓為±12V和±15V。

DAC712封裝在一個(gè)28針、0.3英寸寬的塑料DIP和一個(gè)28引線的寬體塑料SOIC中。DAC712P、U、PB和UB在-40°C至+85°C溫度范圍內(nèi)指定，DAC712PK、UK、PL和UL在0°C至+70°C范圍內(nèi)指定。

定時(shí)特性

典型特征

TA=+25°C和VCC=±15V時(shí)，除非另有說(shuō)明。

規(guī)范討論

線性誤差

線性誤差定義為模擬輸出與傳輸特性端點(diǎn)之間繪制的直線的偏差。

微分線性誤差

差分線性誤差（DLE）是指從一個(gè)相鄰狀態(tài)到下一個(gè)狀態(tài)的輸出變化與1LSB的偏差。當(dāng)數(shù)字輸入碼由一個(gè)碼字變?yōu)橄噜彺a字時(shí)，其輸出步長(zhǎng)為1/2LSB~3/2LSB。如果DLE大于-1LSB，則認(rèn)為D/A轉(zhuǎn)換器是單調(diào)的。

單調(diào)性

如果為了增加數(shù)字輸入值，輸出增加或保持不變，則D/A轉(zhuǎn)換器是單調(diào)的。對(duì)于性能等級(jí)DAC712P/U、DAC712PB/UB、DAC712PK/UK和DAC712PL/UL，在指定的溫度范圍內(nèi)，DAC712的單調(diào)性得到了保證，分別達(dá)到13、14、15和16位。

沉降時(shí)間

穩(wěn)定時(shí)間是指在誤差范圍內(nèi)的數(shù)模轉(zhuǎn)換輸出在輸入改變后的最終值。對(duì)于20V和1LSB的輸出階躍變化，設(shè)定的穩(wěn)定時(shí)間在滿標(biāo)度范圍（FSR）的±0.003%范圍內(nèi)。1LSB的變化是在主進(jìn)位（FFFFh到0000h，以及0000h到FFFFh:BTC代碼）處測(cè)量的，這是發(fā)生最壞情況的穩(wěn)定時(shí)間的輸入轉(zhuǎn)換。

總諧波失真+噪聲

總諧波失真+噪聲定義為諧波和噪聲值平方和的平方根與基頻值的比值。它以采樣率fS下基頻振幅的百分比表示。

信噪比和失真率(SINAD)

SINAD除了量化和內(nèi)部隨機(jī)噪聲功率外，還包括了輸出噪聲功率定義中的所有諧波分量和突出雜散分量。在指定的輸入頻率和采樣率fS下，SINAD用dB表示。

數(shù)模故障脈沖

當(dāng)輸入改變狀態(tài)時(shí)，從數(shù)字輸入注入模擬輸出的電荷量。在輸入代碼的半刻度處進(jìn)行測(cè)量，在輸入代碼處，盡可能多的開(kāi)關(guān)將狀態(tài)從7FFFh更改為8000h。

數(shù)字饋通

當(dāng)未選擇模數(shù)轉(zhuǎn)換器時(shí)，數(shù)字輸入上的高頻邏輯活動(dòng)通過(guò)設(shè)備耦合，并顯示為輸出噪聲。這種噪聲是數(shù)字反饋。

操作

DAC712是一個(gè)單片集成電路，16位D/a轉(zhuǎn)換器，配有16位D/a轉(zhuǎn)換器開(kāi)關(guān)和梯形網(wǎng)絡(luò)、電壓基準(zhǔn)、輸出放大器和微處理器總線接口。

接口邏輯

DAC712具有雙緩沖數(shù)據(jù)鎖存器。輸入數(shù)據(jù)鎖存器保存一個(gè)16位數(shù)據(jù)字，然后將其加載到第二個(gè)鎖存器（D/a鎖存器）中。這種雙緩沖結(jié)構(gòu)允許同時(shí)更新多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器。所有數(shù)字控制輸入低電平有效。參見(jiàn)圖8的方框圖。

所有鎖閂均為水平觸發(fā)。當(dāng)啟用輸入為邏輯“0”時(shí)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)入鎖存器。當(dāng)啟用輸入返回邏輯“1”時(shí)，數(shù)據(jù)被鎖存。

CLR輸入重置輸入鎖存器和D/A鎖存器，以提供雙極零輸出。

邏輯輸入兼容性

DAC712數(shù)字輸入與TTL兼容（1.4V開(kāi)關(guān)電平），具有低泄漏、高阻抗輸入。因此，輸入適合于由任何類型的5V邏輯驅(qū)動(dòng)，例如5vcmos邏輯。數(shù)字輸入的等效電路如圖9所示。

如果不連接，數(shù)據(jù)輸入浮動(dòng)到邏輯“0”，控制輸入浮動(dòng)到邏輯“0”。建議將任何未使用的輸入連接到DCOM，以提高抗噪性。

當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)，數(shù)字輸入保持高阻抗。

輸入編碼

DAC712被設(shè)計(jì)成接受與雙極性模擬輸出操作兼容的正真二進(jìn)制二進(jìn)制補(bǔ)碼（BTC）輸入代碼。對(duì)于雙極模擬輸出配置，7FFFh的數(shù)字輸入提供正滿標(biāo)度輸出，8000h給出負(fù)滿標(biāo)度輸出，0000h給出雙極零輸出。

內(nèi)部參考

DAC712包含+10V參考電壓。

參考輸出可用于驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，源電流高達(dá)2mA。負(fù)載電流應(yīng)該是恒定的，否則變換器的增益和雙極性偏移將變化。

輸出電壓擺幅

DAC712的輸出放大器的輸出范圍為±10V。DAC712在±11.4V或更高電壓電源下工作時(shí)，提供±10V的輸出擺幅。

增益和偏移調(diào)整

圖10說(shuō)明了雙極性連接D/a的偏移和增益調(diào)整之間的關(guān)系轉(zhuǎn)換器偏移量應(yīng)首先進(jìn)行調(diào)整，以避免調(diào)整的相互影響。表1顯示了校準(zhǔn)值和代碼。這些調(diào)整的最小范圍為±0.3%。

偏移量調(diào)整

應(yīng)用產(chǎn)生最大負(fù)輸出電壓的數(shù)字輸入代碼，并將偏移電位計(jì)或偏移調(diào)整D/A轉(zhuǎn)換器調(diào)整為–10V。

增益調(diào)整

應(yīng)用提供最大正電壓輸出的數(shù)字輸入。調(diào)整增益電位計(jì)或增益調(diào)整D/A轉(zhuǎn)換器，以獲得該正滿標(biāo)度電壓。

安裝

一般注意事項(xiàng)

由于這些D/A轉(zhuǎn)換器的高精度，接地和接觸電阻等系統(tǒng)設(shè)計(jì)問(wèn)題變得非常重要。滿標(biāo)度范圍為20V的16位轉(zhuǎn)換器的1LSB值為305mV。當(dāng)負(fù)載電流為5μa時(shí)，串聯(lián)線路和連接器電阻僅為60 MΩ時(shí)，會(huì)導(dǎo)致300μV的電壓降。要了解這在系統(tǒng)布局方面的含義，典型的1盎司覆銅印制電路板（PCB）的電阻率為1/2mΩ/平方米。對(duì)于5mA負(fù)載，10密耳（0.010英寸）寬、60毫英寸長(zhǎng)的印刷電路導(dǎo)體會(huì)導(dǎo)致150μV的電壓降。

DAC712的模擬輸出具有305μV（–96dB）的LSB大小。在感興趣的頻率范圍內(nèi)，D/A轉(zhuǎn)換器的噪聲底限必須保持在該水平以下。DAC712噪聲頻譜密度（包括由內(nèi)部基準(zhǔn)產(chǎn)生的噪聲）如典型特性部分所示。

連接到高分辨率D/A轉(zhuǎn)換器的布線應(yīng)確保與射頻干擾（RFI）和電磁干擾（EMI）源實(shí)現(xiàn)最佳隔離。消除射頻輻射或拾音器的關(guān)鍵是一個(gè)小的環(huán)路面積。信號(hào)導(dǎo)線和回流導(dǎo)線應(yīng)保持在一起，以使它們對(duì)任何外部磁場(chǎng)都有一個(gè)小的俘獲截面。不建議使用鋼絲纏繞結(jié)構(gòu)。

電源和基準(zhǔn)連接

電源去耦電容器應(yīng)添加如圖11所示。在-VCC.應(yīng)用在較短的臨界沉降時(shí)間下，可以使用0.01μF at–VCC和at+VCC。電容器應(yīng)靠近包裝。

DAC712有單獨(dú)的模擬公共管腳和數(shù)字公共管腳。通過(guò)DCOM的電流主要是開(kāi)關(guān)瞬態(tài)，幅值最高可達(dá)1mA。對(duì)于所有代碼，通過(guò)ACOM的電流通常為5μA。

使用單獨(dú)的模擬和數(shù)字接地平面和單個(gè)互連點(diǎn)，以盡量減少接地回路。模擬管腳彼此相鄰，有助于將模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)隔離開(kāi)來(lái)。模擬信號(hào)應(yīng)盡可能遠(yuǎn)離數(shù)字信號(hào)，并應(yīng)以直角交叉。D/A轉(zhuǎn)換器組件周圍以及模擬和電源引腳附近的實(shí)心模擬接地平面將D/A轉(zhuǎn)換器與開(kāi)關(guān)電流隔離。建議將DCOM和ACOM直接連接到包下的接地層。

如果使用多個(gè)DAC712，或者如果DAC712與其他組件共享電源，則將ACOM和DCOM線路連接在一起一次（而不是在每個(gè)芯片上）可能會(huì)獲得更好的結(jié)果。

負(fù)載連接

由于VOUT和VREF OUT的參考點(diǎn)是ACOM引腳，因此將D/A轉(zhuǎn)換器負(fù)載直接連接到ACOM引腳很重要；請(qǐng)參閱圖12。

引線電阻和接觸電阻用R1表示通過(guò)R3。只要負(fù)載電阻RL恒定，R1只會(huì)引入一個(gè)增益誤差，可以通過(guò)D/a轉(zhuǎn)換器的增益調(diào)整或系統(tǒng)范圍的增益校準(zhǔn)來(lái)消除。如果在ACOM上檢測(cè)到輸出電壓，則R2是RL的一部分。

在某些應(yīng)用中，將負(fù)載返回到D/A轉(zhuǎn)換器的ACOM引腳是不切實(shí)際的。在系統(tǒng)接地點(diǎn)檢測(cè)輸出電壓是合理的，因?yàn)橹灰猂3是低電阻接地層或?qū)w，DAC712 ACOM電流沒(méi)有變化。在這種情況下，DCOM也可以連接到系統(tǒng)接地。

增益和偏移調(diào)整

使用電位計(jì)的連接

增益和偏移調(diào)整引腳提供了使用外部電位計(jì)的微調(diào)。15圈電位計(jì)提供足夠的分辨率。這些微調(diào)的調(diào)整范圍至少為滿刻度范圍的±0.3%；見(jiàn)圖13。

使用D/A轉(zhuǎn)換器

DAC712的增益調(diào)整和偏移調(diào)整電路已經(jīng)布置好，以便這些點(diǎn)可以容易地由外部D/A轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)；見(jiàn)圖14。12位D/A轉(zhuǎn)換器提供偏移調(diào)整分辨率和增益調(diào)整分辨率，每LSB步進(jìn)30μV到50μV。

當(dāng)D/A轉(zhuǎn)換器輸出大約為半刻度+5V時(shí)，增益和偏移的標(biāo)稱值出現(xiàn)。

輸出電壓范圍連接

DAC712輸出放大器內(nèi)部連接，用于±10V雙極（20V）輸出范圍。也就是說(shuō)，雙極性偏移電阻器連接到內(nèi)部參考電壓，20V范圍電阻器內(nèi)部連接到VOUT。DAC712不能連接用于單極操作。

（1）、對(duì)于無(wú)外部調(diào)整，不連接針腳4和6。外部電阻器R1至R4公差為±1%值。調(diào)整范圍至少為±0.3%FSR。

（2）、建議的運(yùn)算放大器：OPA177GP，GS或OPA604AP，AU。

（3）、建議的運(yùn)算放大器：?jiǎn)蜲PA177GP，GS或雙OPA2604AP，AU。

（4）、建議的D/A轉(zhuǎn)換器：雙DAC7800（串行輸入，12位分辨率）；雙DAC7801（8位端口輸入，12位分辨率）；雙DAC7802（12位端口輸入，12位分辨率）；雙DAC7545（12位端口輸入，12位分辨率）；或單DAC8043（串行輸入，12位分辨率）。雙極（完整）：DAC813（對(duì)0V到+10V輸出使用11位分辨率；無(wú)需運(yùn)算放大器）。

數(shù)字接口

總線接口

DAC712具有16位、雙緩沖數(shù)據(jù)總線接口和控制線，便于與16位總線接口。雙緩沖特性允許同時(shí)更新多個(gè)D/A轉(zhuǎn)換器。

A0 是數(shù)據(jù)輸入閂鎖的啟用控件。

A1是D/A閂鎖的啟用。WR用于將數(shù)據(jù)選通到由A0和A1啟用的鎖存器中。參考圖8和圖1的方框圖。

CLR將輸入數(shù)據(jù)鎖存器設(shè)置為全零，將D/A鎖存器設(shè)置為在D/A轉(zhuǎn)換器輸出端提供雙極0V的代碼。

單緩沖操作

要將DAC712接口作為單個(gè)緩沖閂鎖操作，數(shù)據(jù)輸入閂鎖通過(guò)連接到DCOM永久啟用。如果不用于啟用D/A轉(zhuǎn)換器，則也應(yīng)將其連接到DCOM。對(duì)于這種工作模式，WR的寬度必須至少為80ns，以使數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)輸入鎖存器并進(jìn)入D/A鎖存器。

通過(guò)斷言A0、A1和WR低，并斷言CLR高，可以使DAC712的數(shù)字接口透明。

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