DAC80004/70004/60004 （DACx0004） 分別是高精度、低功耗、電壓輸出、四通道、16位、14位、12位數模轉換器（DAC）。DACx0004 器件在設計上確保單調，并提供小于 1 LSB（最大值）的出色線性度。DAC的基準輸入使用專用基準電壓緩沖器在內部進行緩沖。

DACx0004器件集成了上電復位電路，可確保DAC輸出根據POR引腳的狀態以零刻度或中刻度上電，并保持此狀態，直到將有效代碼寫入器件。這些器件消耗的電流非常低，僅為 1 mA/通道，使其成為便攜式電池供電設備的理想選擇。這些器件還包含一個掉電功能，可在 5 V 時將電流消耗降低到典型值 3 μA。
*附件：dac60004.pdf

DACx0004器件采用多功能4線或3線串行接口，工作時鐘速率高達50 MHz。DACx0004 器件還包括一個 SDO 引腳，用于菊花鏈連接多個器件。該接口與標準SPI?、QSPI?、Microwire和數字信號處理器（DSP）接口兼容。DACx0004器件采用易于組裝的14引腳TSSOP封裝或超小型14引腳VSON封裝，并在–40°C至125°C的擴展工業溫度范圍內完全額定。

特性

• 真正的 16 位性能：1 LSB INL/DNL（最大）
• 超低毛刺能量：1 nV-s
• 寬電源范圍：2.7 V 至 5.5 V
• 具有軌到軌作的輸出緩沖器
• 電流消耗：1 mA/通道
• 50 MHz、4 線或 3 線 SPI 兼容接口
• 用于回讀和菊花鏈的 SDO 引腳
• 上電復位至零或中量程
• 溫度范圍：–40°C 至 +125°C
• 多個套餐：
  • 微型 14 引腳 VSON
  • 14 引腳 TSSOP

參數

方框圖

DACx0004 是德州儀器推出的四通道電壓輸出數字 - to - 模擬轉換器（DAC）系列，包含 DAC80004（16 位）、DAC70004（14 位）、DAC60004（12 位）三個型號，集成基準緩沖器與軌到軌輸出緩沖器，支持 3/4 線 SPI 接口（最高 50 MHz），提供 14 引腳 VSON/TSSOP 封裝，兼具高精度、低功耗與靈活配置特性，適配便攜式儀器、PLC 模擬輸出模塊、閉環伺服控制、數據采集系統等場景。

一、核心特性與關鍵參數

1. 基礎性能

• 分辨率與精度：分辨率覆蓋 12/14/16 位，積分非線性（INL）與差分非線性（DNL）最大均為 ±1 LSB，確保單調性；總未調整誤差（TUE）最高 2 mV（-40°C 至 + 125°C），零點誤差典型值 ±0.1 mV，增益誤差典型值 ±0.005% FSR，精度表現優異。
• 輸出特性：輸出電壓范圍 0 V 至 REFIN，支持軌到軌輸出；輸出緩沖器可驅動 5 kΩ 并聯 200 pF 負載，壓擺率 1.5 V/μs，滿量程建立時間最大 8 μs（±1 LSB）；短路電流限制可配置（30 mA/40 mA），安全性高。
• 基準與噪聲：需外部基準（輸入范圍 2.2 V 至 VDD 或 VDD-0.2 V），集成專用基準緩沖器（輸入阻抗 15 kΩ）；輸出噪聲密度 1 kHz 時 60 nV/√Hz，0.1 Hz-10 Hz 噪聲 5 μVpp，噪聲性能出色。

2. 核心功能

• 多通道配置：四通道獨立工作，支持通道單獨掉電與配置，通道間串擾低（DC 串擾 ±1 LSB，AC 串擾 1 nV?s），隔離性好。
• 接口與控制：支持 3/4 線 SPI 接口，兼容 SPI/QSPI/Microwire 及 DSP 接口，最高 50 MHz 時鐘；SDO 引腳支持讀回與菊花鏈級聯，可擴展多器件系統；支持硬件（LDAC/CLR 引腳）與軟件雙重控制，實現同步更新、清零、掉電等操作。
• 靈活配置：上電復位可配置為零刻度或中刻度輸出；支持三種掉電模式（1 kΩ/GND、100 kΩ/GND、高阻）；清零模式可選擇零刻度 / 中刻度 / 滿刻度或用戶自定義值，適配不同應用需求。

3. 功耗與可靠性

• 功耗特性：正常模式下每通道電流 1 mA（典型值），總電流最大 5.5 mA；掉電模式電流典型值 3 μA（5 V 時），功耗優化顯著，適合電池供電設備。
• 工作條件：供電電壓 2.7 V 至 5.5 V，寬電壓適配性；工作溫度 - 40°C 至 + 125°C，滿足工業級環境要求；ESD 防護 ±2000 V（人體模型）、±1000 V（器件充電模型），抗干擾能力強。
• 封裝規格：提供 14 引腳 VSON（3.0 mm×4.0 mm）與 TSSOP（5.0 mm×4.40 mm）封裝，熱阻優異（VSON 封裝結到環境 39.6 °C/W），適配高密度 PCB 設計。

二、產品型號差異

三、應用場景

適用于便攜式儀器、PLC 模擬輸出模塊（4-20 mA 驅動）、閉環伺服控制系統、數據采集系統（DAC 前端）、工業自動化控制等，尤其適配對多通道、高精度、低功耗有嚴格要求的嵌入式與工業控制場景。

四、設計與使用建議

1. 電源與基準

• 電源設計：VDD 引腳需并聯 1 μF-10 μF 電解電容與 0.1 μF 陶瓷去耦電容，就近布局以降低噪聲；模擬地與數字地單點連接，減少地環路干擾，避免數字噪聲串擾模擬輸出。
• 基準配置：外部基準推薦選擇低噪聲、低漂移型號（如 REF50xx 系列），REFIN 引腳需添加 RC 濾波（推薦帶寬 < 10 Hz）；確保基準電壓滿足 2.2 V 至 VDD（4.5 V≤VDD≤5.5 V）或 VDD-0.2 V（2.7 V≤VDD≤4.5 V）范圍。

2. 輸出與控制

• 輸出驅動：負載電阻不低于 0.5 kΩ，容性負載較大時需串聯小電阻（≤10 Ω）抑制振蕩；如需雙極性輸出，可通過外部運放與電阻網絡實現（參考典型應用電路）。
• 控制配置：通過 LDAC 引腳實現多通道同步更新，CLR 引腳實現異步清零；軟件支持通道單獨掉電、短路電流限制調整、菊花鏈級聯，可通過 SPI 命令靈活配置寄存器。

3. 布局與防護

• 布局規范：數字信號線（SCLK/SDIN/SYNC）遠離模擬輸出線（VOUTA-D），避免交叉；REFIN 引腳布線短且粗，減少壓降與噪聲耦合；VSON 封裝的熱焊盤需接地，優化散熱。
• 接口防護：SPI 接口建議添加 10 kΩ 上拉電阻，避免引腳懸空；模擬輸出端可添加 TVS 管（如 SMBJ 系列），防止過壓損壞輸出緩沖器。

五、封裝與訂購信息

• 封裝規格：14 引腳 VSON（DMD 封裝，3.0 mm×4.0 mm）與 14 引腳 TSSOP（PW 封裝，5.0 mm×4.40 mm），均符合 RoHS 標準，引腳鍍層為 NIPDAU，焊接兼容性良好。
• 訂購型號：批量供應型號如 DAC80004IDMDR（VSON，3000 個 / 卷）、DAC70004IPWR（TSSOP，2000 個 / 卷）、DAC60004IPW（TSSOP，90 個 / 管），MSL 等級 2（1 年），峰值回流溫度 260°C。

六、關鍵設計要點

• 噪聲優化：電源采用低噪聲 LDO（如 TPS7A4700），避免使用開關電源直接供電；輸出端如需長距離傳輸，可添加緩沖運放（如 OPA277）增強驅動能力，減少信號衰減。
• 同步控制：多通道同步更新時，確保 LDAC 引腳低電平脈沖寬度≥20 ns（2.7 V≤VDD≤4.5 V）或 30 ns（4.5 V≤VDD≤5.5 V），避免更新不完全。
• 掉電管理：閑置通道啟用掉電模式（推薦 100 kΩ/GND 模式），降低整體功耗；掉電前需將輸出置為安全電壓，避免上電時產生沖擊噪聲。