特征

●低功率：2.5mW

●快速沉降：7μs至1 LSB

●1mV LSB，4.095V满标度范围

●参考完整

●工业温度范围内的12位线性和单调性

●异步复位至0V

应用

●过程控制

●数据采集系统

●闭环伺服控制

●PC外围设备

●便携式仪器

说明

DAC7621是一种12位数模转换器（DAC），在工业温度范围内保证12位单调性。它需要一个+5V的电源，并包含一个输入寄存器、锁存器、2.435V参考电压、DAC和高速轨对轨输出放大器。对于满标度步骤，输出将在7微秒内稳定为1 LSB。该设备消耗2.5mW（5V时为0.5mA）。

并行接口与多种微控制器兼容。DAC7621接受12位并行字，具有双缓冲输入逻辑结构，并提供数据回读。此外，两个控制管脚提供芯片选择（CS）功能和异步清除（CLR）输入。CLR输入可用于确保DAC7621在通电时输出为0V，或根据应用程序的要求。

DAC7621采用20铅SSOP封装，在-40°C至+85°C的工业温度范围内完全指定。

典型性能曲线

在TA=+25°和VDD=5V时，除非另有规定。

操作

DAC7621是一个12位数模转换器（DAC），配有一个输入移位寄存器、DAC寄存器、lasertrimmed 12位DAC、车载参考和一个轨对轨输出放大器。图1显示了DAC7621。

接口

图1显示了微控制器和DAC7621之间的基本连接。接口由读/写（R/W）、数据和加载DAC信号（LOADDAC）组成。此外，当存在多个设备时，芯片选择（CS）输入可用于启用DAC7621。数据格式为直接二进制。提供异步清除输入（CLR）以简化启动或定期重置。表1显示了输入代码之间的关系以及输出电压。

进入DAC7621的数字数据是双缓冲的。这意味着可以在不干扰旧数据和转换器的模拟输出的情况下将新数据输入到DAC中。在数据被输入到串行移位寄存器之后的某个时刻，该数据可以被传输到DAC寄存器。这种转移是由高到低完成的负载DAC引脚的转换。但是，LOADDAC管脚使DAC寄存器透明。当LOADDAC较低时，如果总线寄存器上有新的数据可用，DAC输出电压将随着数据的变化而变化变化。为了防止这种情况，在更改总线上的数据之前，必须先将CS返回高位。

在任何时候，通过使CLR输入低，可以将DAC寄存器的内容设置为000H（模拟输出等于0V）。DAC寄存器将保持此值，直到CLR返回高，LOADDAC取低，以允许将输入寄存器的内容传输到DAC寄存器。当CLR为低时，如果LOADDAC为低，DAC寄存器将设置为000H，模拟输出驱动为0V。当CLR返回为高时，DAC寄存器和模拟输出将相应响应。

数模转换器

内部DAC部分是一个12位电压输出装置，在接地和内部参考电压之间摆动。该DAC由N通道mosfet开关的激光修整R-2R梯形网络实现。DAC输出内部连接到轨对轨输出运算放大器。

输出放大器

一个精密的低功率放大器缓冲了DAC部分的输出，并提供额外的增益以达到0V到4.095V的范围。放大器具有低偏置电压、低噪声和1.682V/V（4.095/2.435）的设定增益。DAC7621模拟部分的等效电路示意图见图2。

输出放大器的典型稳定时间为7微秒±1最终值的LSB。请注意，在负向信号和正向信号的稳定时间。

在低至4.75V的电源电压下工作时，放大器的轨对轨输出级提供0V至4.095V的满标度范围。除了驱动电阻负载的能力外，当驱动高达500pF的电容负载时，放大器将保持稳定。关于放大器输出驱动器的等效电路示意图和典型性能曲线部分，请参见图3，以了解有关稳定时间、负载驱动能力和输出噪声的更多信息。

电源

一个BiCMOS工艺和DAC7621双极和CMOS部分的精心设计导致了一个非常低的功率器件。双极晶体管用于需要紧密匹配和低噪声以实现模拟精度的地方，CMOS晶体管用于逻辑、开关功能和其他低功率级。

如果功耗非常重要，则必须保持数字输入上的逻辑电平（R/W、CLK、CS、LOADDAC，CLR）尽可能靠近VDD或地面。这将使CMOS输入（见典型性能曲线中的“电源电流与逻辑输入电压”部分）不在VDD和接地之间分流电流。

应绕过DAC7621电源，如图1所示。旁路电容器应尽可能靠近装置，在这方面，0.1μF电容器优先。典型性能曲线部分的“电源抑制与频率”图显示了DAC7621的PSRR性能。使用开关电源时应考虑到这一点电源或DC/DC转换器。

除了在4.75V至5.25V范围内提供有保证的VDD性能外，DAC7621将在性能降低至4.5V的情况下运行。在4.5V至4.75V之间运行将导致更长的稳定时间、性能降低和电流源能力。有关更多信息，请参阅典型性能曲线部分中的“VDD vs负载电流”图。

应用

电源和接地

DAC7621可用于各种场合，从低功率、电池供电系统到大型工业过程控制系统。此外，有些应用程序需要比其他应用程序更好的性能，或者对一个或两个特定参数特别敏感。这种多样性使得很难定义关于电源、旁路和接地的明确规则。必须根据特定系统的预期性能和需求考虑以下讨论。

一个精确的模拟元件需要仔细的布局，足够的旁路，和一个干净，良好的调节电源。由于DAC7621是一个单电源，+5V组件，它通常与数字逻辑、微控制器、微处理器和数字信号处理器一起使用。设计中的数字逻辑越多，开关速度越高，就越难获得良好的性能。

DAC7621有单独的模拟接地和数字接地引脚。通过DGND的电流主要是开关瞬变电流，峰值幅度可达4mA。通过AGND的电流通常为0.5mA。

为了获得最佳性能，使用单个互连点分离模拟和数字接地平面，以最小化接地回路。模拟管脚彼此相邻，有助于将模拟信号与数字信号隔离。模拟信号应尽可能远离数字信号，并以直角交叉。D/A封装周围以及模拟和电源引脚附近的固态模拟接地平面将D/A与开关电流隔离。建议DGND和AGND直接连接到封装下的地面。

如果使用多个dac7621，或者与其他组件共享电源，则在电源处而不是在每个芯片处将AGND和DGND线连接在一起可能会产生更好的结果。

应用于VDD的电源应调节良好，噪声低。开关电源和DC/DC变换器通常会在输出电压上出现高频故障或尖峰。此外，数字元件可以产生与其内部逻辑开关状态相似的高频峰值。这种噪声很容易通过VDD和VOUT之间的各种路径耦合到DAC输出电压中。

与GND连接一样，VDD应连接到+5V电源平面或与数字逻辑连接分离的轨迹，直到它们连接到电源入口点。此外，强烈建议使用图4所示的10μF和0.1μF电容器，并应尽可能靠近VDD和地面安装。在某些情况下，可能需要额外的旁路，例如100μF的电解电容器，甚至是由电感和电容组成的“Pi”滤波器，它们都设计为基本上低通滤波器+5V电源，消除高频噪声（见图4）。

包装材料信息