該DAC161S997是一款非常低功耗的 16 位 ΣΔ 數模轉換器 （DAC），用于通過行業標準的 4-20 mA 電流環路傳輸模擬輸出電流。 這 DAC161S997有一個簡單的4線SPI，用于數據傳輸和DAC功能的配置。 自 減少功耗和元件數量在緊湊型環路供電應用中，該DAC161S997包含一個內部超低功耗基準電壓源和內部振蕩器。低功耗DAC161S997導致額外的電流可用于 系統。 DAC161S997的環路驅動連接到高速公路可尋址遠程傳感器（HART） 調制器，允許將 FSK 調制數字數據注入 4-20 mA 電流環路。這種規格和特性的組合使該DAC161S997成為 2 線和 4 線工業變送器的理想選擇。該DAC161S997采用 16 引腳 4 mm × 4 mm WQFN 封裝，并且額定工作范圍為 –40°C 至 +105°C。
*附件：dac161s997.pdf

特性

• 16 位分辨率
• 100 μA的極低電源電流
• 5 ppmFS/°C增益誤差
• 引腳可編程上電條件
• 環路錯誤檢測和報告
• 可編程輸出電流誤差電平
• 簡單的HART調制器接口
• 高度集成的功能集，封裝小
  WQFN-16（4 × 4 mm、
  0.5 mm 間距）
  參數
  
  方框圖

DAC161S997 是一款 16 位低功耗 Σ-Δ 數模轉換器（DAC），專為 4-20 mA 工業電流環傳輸設計，集成內部基準源、振蕩器及故障檢測功能，支持 SPI 編程與 HART 調制器接口，適用于回路供電型變送器、工業過程控制等場景。

核心參數與性能

• 分辨率與輸出 ：16 位分辨率，輸出電流范圍 0.19 mA-23.95 mA，默認支持 4-20 mA 工業標準量程，輸出阻抗 200 MΩ。
• 精度與穩定性 ：積分非線性（INL）±2.6 μA，差分非線性（DNL）±0.2 μA；增益誤差溫漂 5 ppmFS/°C，長期漂移 90 ppmFS（150°C/1000 小時），總未調整誤差（TUE）0.01% FS（典型值）。
• 低功耗特性 ：電源電壓 2.7 V-3.6 V，總供電電流僅 100 μA（典型值），適配回路供電場景下的低功耗需求。
• 動態性能 ：1 Hz-1 kHz 帶寬內集成輸出噪聲 300 nA RMS，噪聲密度 20 nA/√Hz；電源抑制比（PSRR）≥80 dB（1 kHz）， settling 時間隨輸入步長變化（1 LSB 步長時＜1 μs）。

封裝與引腳

• 采用 4 mm×4 mm 16 引腳 WQFN（RGH）封裝，裸露熱焊盤（DAP）需連接至模擬地（COMA）/ 數字地（COMD）優化散熱。
• 關鍵引腳包括模擬電源（VA）、數字電源（VD）、SPI 接口（SCLK/SDI/SDO/CSB）、電流輸出（OUT）、故障輸出（ERRB）、HART 信號輸入（C2）及故障等級配置（ERRLVL）引腳。

核心功能與特性

• 故障檢測與報告 ：支持回路故障（電流無法維持）、SPI 超時、幀錯誤檢測；故障時輸出電流可切換至可編程閾值（ERR_LOW 默認 3.37 mA、ERR_HIGH 默認 21.75 mA），ERRB 引腳低電平報警。
• 靈活編程 ：4 線 SPI 接口兼容 Mode 0/3，支持 10 MHz 時鐘頻率；寄存器可配置輸出電流、故障閾值、SPI 超時時間等參數，可選保護模式（需 XFER_REG 命令確認寫入）。
• HART 信號兼容 ：通過 C2 引腳可接入 HART 調制器，支持 1-2 kHz 頻段 FSK 信號注入，滿足工業通信標準。
• 上電與復位 ：支持引腳配置上電故障電流等級（ERRLVL 引腳），軟件復位需寫入 0xC33C 命令，復位后寄存器恢復默認值。

典型應用場景

• 兩線制 4-20 mA 電流環變送器、RTD 溫度變送器、壓力 / 應變片傳感器信號轉換、工業過程控制、執行器控制。

設計要點

• 電源與去耦 ：VA/VD 引腳需就近配置 0.1 μF 陶瓷去耦電容，若電源距離較遠需額外添加 10 μF-22 μF 電解電容，減少電源噪聲影響。
• 外部器件選型 ：需搭配 NPN 三極管（如 2N3904）擴展輸出電流驅動能力，發射極串聯 22 Ω 電阻穩定跨導；建議選用 3.9 V 齊納二極管保障 LDO 輸入電壓穩定性。
• 布局規范 ：模擬地與數字地共地連接，C1/C2/C3 濾波電容需貼近器件引腳；高速 SPI 走線遠離模擬信號路徑，HART 信號路徑需優化阻抗匹配。
• 配置要點 ：通過 SPI 寫入 DACCODE 寄存器設定輸出電流（公式：I_LOOP=24 mA×DACCODE/21?）；故障閾值（ERR_LOW/ERR_HIGH）需按 NAMUR NE43 標準配置（低于 3.6 mA 或高于 21 mA 為故障區間）。

產品型號與供貨

• 在售型號包括大卷盤裝（4500 片 / 卷：DAC161S997RGHR）和小卷盤裝（250 片 / 卷：DAC161S997RGHT），符合 RoHS 標準，MSL 等級 3（260°C 回流焊，168 小時濕度敏感），工作溫度 - 40°C 至 + 105°C。