特征

●高速16位并行雙緩沖接口

●電壓輸出：0至+10V

●13、14、15位線性等級(jí)

●16位單調(diào)超溫（L級(jí)）

●功耗：最大600mW

●自動(dòng)調(diào)整增益補(bǔ)償和D/A轉(zhuǎn)換器

●28-引線DIP和SOIC封裝

說明

DAC715是一個(gè)完整的單片數(shù)字-模擬轉(zhuǎn)換器，包括+10V溫度補(bǔ)償基準(zhǔn)、電流-電壓放大器、雙緩沖16位并行接口和一個(gè)異步清除功能，可立即將輸出電壓設(shè)置為滿量程的一半。

在±12V或±15V電源下工作時(shí)，輸出電壓范圍為0至+10V。增益和雙極性偏移調(diào)整的設(shè)計(jì)使得它們可以通過外部電位器或外部D/A進(jìn)行設(shè)置轉(zhuǎn)換器輸出放大器有接地短路保護(hù)。

28針DAC715采用0.3英寸塑料浸漬和寬體塑料SOIC封裝。DAC715P、U、PB和UB的溫度范圍為-40°C至+85°C，而DAC715PK、UK、PL和UL的溫度范圍為0°C至+70°C。

典型性能曲線

TA=+25°C，VCC=±15V時(shí)，除非另有說明。

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)DAC715P/U、DAC715PB/UB、DAC715PK/UK和DAC715PL/UL，DAC715的單調(diào)性在13、14、15和16位的規(guī)格溫度范圍內(nèi)得到保證。

沉降時(shí)間

穩(wěn)定時(shí)間是指輸入改變后，D/A輸出在其最終值附近的誤差帶內(nèi)穩(wěn)定的總時(shí)間（包括轉(zhuǎn)換時(shí)間）。對(duì)于10V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，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

總諧波失真定義為諧波值平方和的平方根與基頻值的比值。以采樣率fs下基頻振幅的%表示。

信噪比（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。它是在輸入代碼的半刻度處測(cè)量的，其中盡可能多的開關(guān)將狀態(tài)從FFFFh更改為0000h。

數(shù)字饋通

當(dāng)未選擇D/A時(shí)，數(shù)字輸入上的高頻邏輯活動(dòng)通過設(shè)備耦合并顯示為輸出噪聲。這種噪聲是數(shù)字反饋。

操作

DAC715是一個(gè)單片集成電路16位D/a轉(zhuǎn)換器，配有16位D/a開關(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

DAC715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。參考圖1所示的框圖。

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)將進(jìn)入鎖存器。當(dāng)使能輸入返回邏輯“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，以提供半標(biāo)度輸出。

邏輯輸入兼容性

DAC715數(shù)字輸入是TTL兼容（1.4V開關(guān)電平），低泄漏，高阻抗。因此，輸入適合于由任何類型的5V邏輯家族驅(qū)動(dòng)，例如CMOS邏輯。數(shù)字輸入的等效電路如圖2所示。

如果不連接，輸入將浮動(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

DAC715被設(shè)計(jì)成接受二進(jìn)制2的補(bǔ)碼（BTC）輸入碼。對(duì)于單極模擬輸出配置，7FFF的數(shù)字輸入提供全刻度輸出，8000H給出零輸出，以及0000H提供半標(biāo)度輸出。

內(nèi)部參考

DAC715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，否則轉(zhuǎn)換器的增益會(huì)改變。

輸出電壓擺幅

DAC715的輸出放大器的輸出范圍是0到+10V。提供+0.4V或更高的電壓。

增益和偏移調(diào)整

圖3說明了單極性連接D/a轉(zhuǎn)換器的偏移和增益調(diào)整之間的關(guān)系。應(yīng)首先調(diào)整偏移量，以避免調(diào)整的相互作用。校準(zhǔn)值和代碼見表一。這些調(diào)整的最小范圍為±0.3%。

偏移量調(diào)整

應(yīng)用產(chǎn)生零輸出電壓的數(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0V。

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DAC715的高精度，接地和接觸電阻等系統(tǒng)設(shè)計(jì)問題變得非常重要。具有10V滿標(biāo)度范圍的16位轉(zhuǎn)換器的1LSB值為152μV。負(fù)載電流為5mA時(shí)，串聯(lián)布線和連接器電阻僅為60mΩ，將導(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的電阻率為1/2 mΩ/平方。對(duì)于5mA負(fù)載，10毫英寸寬60毫英寸長(zhǎng)的印刷電路導(dǎo)體將導(dǎo)致150μV的電壓降。

DAC715的模擬輸出具有152μV（–96dB）的LSB大小。在感興趣的頻率范圍內(nèi)，D/A的噪聲下限必須保持在該水平以下。DAC715的噪聲頻譜密度（包括由內(nèi)部基準(zhǔn)產(chǎn)生的噪聲）如典型性能曲線部分所示。

連接到高分辨率D/A轉(zhuǎn)換器的布線應(yīng)能提供與RFI和EMI源的最佳隔離。消除射頻輻射或拾波的關(guān)鍵是小回路面積。信號(hào)線和它們的回路導(dǎo)線應(yīng)保持在一起，以便它們對(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)。

電源和參考連接

應(yīng)添加電源去耦電容器，如圖4所示。在–Vcc下使用1至10μF鉭電容器可獲得最佳性能。臨界沉降時(shí)間較短的應(yīng)用程序可以在–Vcc 作為下使用0.01μF以及at+Vcc。電容器應(yīng)靠近包裝。

DAC715有單獨(dú)的模擬公共管腳和數(shù)字公共管腳。通過DCOM的電流主要是開關(guān)瞬態(tài)，幅值最高可達(dá)1mA。對(duì)于所有代碼，通過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)隔離開來。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封裝周圍以及模擬和電源引腳附近的固態(tài)模擬接地平面將隔離D/A和開關(guān)電流。建議將DCOM和ACOM直接連接到包下的接地層。

如果使用多個(gè)DAC715，或者如果DAC715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。參考圖5。

引線電阻和接觸電阻用R1到R3表示。只要負(fù)載電阻RL恒定，R1只會(huì)引入增益誤差，并可通過D/a增益調(diào)整或系統(tǒng)范圍增益校準(zhǔn)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。感應(yīng)系統(tǒng)接地點(diǎn)的輸出電壓是合理的，因?yàn)橹灰猂3是低電阻接地層或?qū)w，DAC715 ACOM電流沒有變化。在這種情況下，您可能希望將DCOM連接到系統(tǒng)接地。

增益和偏移調(diào)整連接使用電位計(jì)

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%。參考圖6。

使用D/A轉(zhuǎn)換器

DAC715的增益調(diào)整和偏移調(diào)整電路已經(jīng)被布置成使得這些點(diǎn)可以容易地由外部D/A轉(zhuǎn)換器驅(qū)動(dòng)。參考圖7。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0伏的半刻度時(shí)，增益和偏移的標(biāo)稱值出現(xiàn)。

數(shù)字接口

總線接口

DAC715有一個(gè)16位雙緩沖數(shù)據(jù)接口和控制線，便于連接到16位總線。雙緩沖特性允許同時(shí)更新多個(gè)D/A。

A0是數(shù)據(jù)輸入閂鎖的啟用控制。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1的方框圖和第3頁的時(shí)序圖。

CLR將輸入數(shù)據(jù)鎖存器和D/A鎖存器設(shè)置為0000H（D/A輸出為5V）。

單緩沖操作

為了將DAC715接口作為一個(gè)緩沖閂鎖來操作，數(shù)據(jù)輸入鎖存器通過連接A0到DCOM來永久啟用。如果A1不用于啟用D/A，它也應(yīng)連接到DCOM。對(duì)于這種工作模式，WR的寬度至少需要80ns，以便將數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)輸入鎖存器傳遞到D/A鎖存器。

透明接口

DAC715的數(shù)字接口可以通過斷言AO、A1和WR低，以及CLR高而變得透明。

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