DAC104S085器件是一款功能齊全的通用QUAD 10位電壓輸出 數模轉換器 （DAC），可在 2.7V 至 5.5V 單電源下工作，功耗 1.1 mW（3 V和 5 V 時為 2.5 mW。該DAC104S085采用10引腳SON和VSSOP封裝。10 針 SON 封裝使DAC104S085成為同類產品中最小的四通道DAC。片內輸出放大器 允許軌到軌輸出擺幅，三線串行接口以高達 在整個電源電壓范圍內為 40 MHz。競爭器件的時鐘速率限制為 25 MHz 在2.7V至3.6V范圍內的電源電壓下。串行接口兼容標準 SPI、QSPI、MICROWIRE 和 DSP 接口。

DAC104S085的基準電壓源服務于所有四個通道，并且電壓可以在以下范圍內變化 1 V 和 V 一個 ，提供盡可能寬的輸出動態范圍。這 DAC104S085有一個 16 位輸入移位寄存器，用于控制要更新的輸出，模式為 作、掉電條件和二進制輸入數據。所有四個輸出都可以更新 同時或單獨取決于兩種作模式位的設置。

上電復位電路確保 DAC 輸出供電電壓高達零伏，并保持 直到對設備進行有效寫入。掉電功能將功耗降低到 小于微瓦，具有三種不同的端接選項。

該DAC104S085的低功耗和小封裝使其成為出色的 選擇用于電池供電的設備。

該DAC104S085是引腳兼容DAC系列之一，包括8位DAC084S085 和 12 位DAC124S085。該DAC104S085可在擴展的工業溫度范圍內運行 –40°C 至 +125°C。

特性

• 符合汽車應用標準
• AEC-Q100 符合以下標準：
  • 器件溫度等級 1：–40°C 至 125°C
    環境工作溫度
• 確保單調性
• 低功耗運行
• 軌到軌電壓輸出
• 上電復位至0 V
• 同步輸出更新
• 寬電源范圍（2.7 V 至 5.5 V）
• 主要技術參數
  • 分辨率：10 位
  • INL：±2 LSB（最大）
  • DNL：+0.35 / –0.25 LSB（最大）
  • 建立時間：6 μs（最大值）
  • 零碼誤差：15 mV（最大值）
  • 滿量程誤差：–0.75% FS（最大值）
  • 典型電源功率
    • 正常模式：1.1 mW （3 V）、2.5 mW （5 V）
    • 掉電：0.3 μW （3 V）、0.8 μW （5 V）

參數

方框圖

一、產品概述

DAC104S085 是德州儀器（TI）推出的微功耗四通道 10 位數模轉換器（DAC），配套型號 DAC104S085-Q1 滿足 AEC-Q100 汽車級可靠性標準。其核心優勢為低功耗、軌到軌輸出、寬電源范圍及高速串行接口，適用于電池供電設備、汽車電子等對尺寸和功耗敏感的場景，文檔版本為 SNAS362G，最初發布于 2006 年 5 月，2016 年 4 月修訂。

二、核心參數與性能特性

1. 基礎規格

• 分辨率與線性度 ：10 位分辨率，確保單調性；積分非線性（INL）最大 ±2 LSB，微分非線性（DNL）最大 + 0.35/-0.25 LSB，轉換精度優異。
• 輸出特性 ：內置輸出緩沖器，支持軌到軌輸出（0 V 至 VREFIN），最大負載電容 1500 pF，可驅動 2 kΩ 負載；建立時間最大 6 μs，壓擺率 1 V/μs。
• 誤差指標 ：零碼誤差最大 15 mV，滿量程誤差最大 - 0.75% FS，增益誤差溫度系數低至 - 0.7 ppm/°C（3 V 供電），穩定性出色。

2. 供電與功耗

• 供電范圍 ：單電源 2.7 V-5.5 V，適配多種場景電源需求。
• 功耗表現 ：正常模式下，3 V 供電功耗典型值 1.1 mW，5 V 時 2.5 mW；掉電模式下，3 V 供電功耗低至 0.3 μW，5 V 時 0.8 μW，支持靈活的電源管理。

3. 封裝與環境適應性

• 封裝類型 ：提供 10 引腳 WSON（尺寸 3.00 mm×3.00 mm）和 10 引腳 VSSOP（尺寸 3.00 mm×3.00 mm）兩種小型封裝，節省 PCB 空間。
• 溫度與可靠性 ：工作溫度范圍 - 40°C 至 125°C；DAC104S085-Q1 符合 AEC-Q100 Grade 1 標準，適用于汽車電子場景。
• ESD 防護 ：人體模型（HBM）下 ESD 防護電壓 ±2500 V，機器模型（MM）下 ±250 V，防護性能可靠。

4. 接口特性

• 兼容性 ：支持 SPI、QSPI、MICROWIRE 及 DSP 串行接口，數字輸入電壓上限 5.5 V（不受 VA 供電電壓限制），適配不同邏輯電平控制器。
• 時序要求 ：SCLK 時鐘頻率最高 40 MHz（全供電電壓范圍），高于同類器件 25 MHz 的上限；16 位串行移位寄存器，通過 SYNC 引腳同步數據傳輸。

三、工作模式與功能原理

1. 核心架構

基于電阻串架構，四通道共享一個外部參考電壓（VREFIN），輸入編碼為二進制直碼，理想輸出電壓公式為 VOUT = VREFIN × (D/1024)（D 為 0-1023 的輸入碼值）。

2. 工作模式

• 正常模式 ：支持單通道獨立更新、四通道同時更新兩種操作模式，通過 16 位輸入移位寄存器的操作位（OP1/OP0）配置。
• 掉電模式 ：通過配置 OP1/OP0 為 11 進入，提供四種輸出終止選項（高阻態、2.5 kΩ 接地、100 kΩ 接地），掉電時寄存器內容保持不變，喚醒時間典型值 3 μs（5 V）至 6 μs（3 V）。
• 雙極性操作 ：單電源供電默認單極性輸出，可通過外部運放電路擴展為雙極性輸出（如 ±5 V），適配更多應用場景。

3. 關鍵功能細節

• 上電復位 ：上電時 DAC 寄存器自動清零，輸出保持 0 V，直至接收到有效寫指令。
• 數據傳輸 ：SYNC 引腳拉低啟動傳輸，數據在 SCLK 下降沿移入移位寄存器，第 16 個 SCLK 下降沿觸發 DAC 更新；SYNC 提前拉高則終止傳輸，數據無效。

四、應用場景與設計建議

1. 典型應用領域

• 電池供電儀器、數字增益 / 偏移調整、可編程電壓 / 電流源、可編程衰減器、汽車電子（DAC104S085-Q1 版本）等。

2. 設計關鍵要點

• 電源與參考設計 ：VA 和 VREFIN 需就近并聯去耦電容（推薦 10 μF 鉭電容 + 0.1 μF 低 ESR 陶瓷電容），建議使用低噪聲基準源（如 LM4130）或穩壓器（如 LP3985）供電，避免噪聲影響輸出精度。
• 布線與隔離 ：PCB 需劃分獨立的模擬區和數字區，共用單一接地平面；避免模擬信號與數字信號交叉，高速時鐘線和數據線需控制阻抗，減少串擾。
• 輸入輸出保護 ：VREFIN 范圍為 1 V-VA，需確保輸入電壓不超出范圍；輸出端可串聯限流電阻，避免短路電流損壞器件（最大短路電流 ±75 mA）。