該DAC161S055為高精度16位緩沖電壓輸出數模轉換器（DAC），從2.7V到5.25V電源，并有一個獨立的I/O電源引腳，最低可達1.7V。片上精密輸出緩沖器提供軌對軌輸出擺幅，典型穩定時間為5微秒。外部電壓參考可以設置為2.5V至V之間 一個 （模擬電源電壓），提供盡可能寬的動態輸出范圍。

兼容4線SPI的接口時鐘頻率最高可達20 MHz。該部件支持Diasy鏈和數據讀取。板載的開機復位（POR）電路確保輸出在已知狀態下供電。
*附件：dac161s055.pdf

該DAC161S055具有開機值引腳（MZB）、負載DAC引腳（LDACB）和DAC清除引腳（CLRB）。MZB將啟動輸出電壓設置為GND或中檔。LDACB會更新輸出，允許多個DAC同時更新輸出。CLRB可用于將輸出信號重置為MZB確定的值。

DAC161S055有斷電選項，可在零件未使用時降低功耗。它提供16芯有限責任合伙（LLP）包裝。

特性

• 16位DAC配備雙緩沖SPI接口
• 異步負載DAC和復位引腳
• 與1.8V控制器的兼容性
• 緩沖輸出電壓，具備軌道對軌道能力
• 寬電壓參考范圍，+2.5V至V。一個
• 寬溫范圍從?40°C到+105°C
• 封裝在16針LLP中

參數

方框圖

DAC161S055 是德州儀器（TI）推出的 16 位精密電壓輸出數模轉換器（DAC），核心優勢為低噪聲、高線性度與靈活控制特性，集成軌到軌輸出緩沖器與 SPI 接口，適配工業控制、測試儀器、可編程電壓源等高精度模擬信號生成場景。

一、核心產品參數

1. 基礎性能指標

• 精度與線性度 ：16 位分辨率，積分非線性（INL）最大值 ±3 LSB，差分非線性（DNL）范圍 - 1~1.1 LSB，確保高精度信號轉換；零碼誤差最大 15 mV，滿量程誤差 ±15 mV，增益溫度系數 ±2 ppm FS/°C，溫漂穩定性優異。
• 輸出特性 ：軌到軌電壓輸出，輸出范圍 0.015 V 至 VA-0.04 V（VA 為模擬電源）；輸出噪聲典型值 120 nV/√Hz（20 kHz），1 Hz~10 kHz 集成噪聲 18 μV， glitch 脈沖典型值 7 nV?s，動態性能出色。
• 響應速度 ：輸出建立時間典型值 5 μs（±1 LSB），壓擺率 2 V/μs，適配中高速信號生成需求。
• 功耗與供電 ：模擬電源（VA）2.7 V5.25 V，數字 I/O 電源（VDDIO）1.7 VVA；5 V 供電時功耗最大 5.5 mW，支持掉電模式，掉電電流最小 0.5 μA，適配低功耗設備。

2. 環境與封裝

• 工作溫度：-40°C 至 105°C，滿足工業級寬溫要求；
• 封裝形式：16 引腳 WQFN 封裝（4mm×4mm），RoHS 兼容，引腳鍍層為 SN，MSL 等級 3，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護：人體模型（HBM）3000 V，機器模型（MM）250 V，充電設備模型（CDM）1250 V，防護性能適配工業操作環境。

二、關鍵功能特性

1. 靈活輸出與接口

• 雙電源設計：模擬電源與數字 I/O 電源分離，VDDIO 低至 1.7 V，兼容 1.8 V 控制器，降低系統供電復雜度。
• 接口特性：4 線 SPI 兼容接口，支持 QSPI、MICROWIRE 協議，時鐘頻率最高 20 MHz（VDDIO≥2.7 V）；支持菊花鏈級聯與數據回讀功能，便于多器件同步控制。
• 輸出控制：支持掉電模式，掉電時輸出可配置為高阻態或通過 10 kΩ 電阻下拉至 GND，適配系統功耗管理需求。

2. 精準控制與同步功能

• 上電狀態配置：通過 MZB 引腳選擇上電輸出狀態（接地為 0V，接 VA 為中量程），確保上電后輸出穩定。
• 同步更新：LDACB 引腳支持多 DAC 同步更新輸出，CLRB 引腳可異步復位輸出至上電默認狀態，適配多通道協同場景。
• 寫入模式：支持寫穿透（WRITE-THROUGH）與寫阻塞（WRITE-BLOCK）模式，寫阻塞模式可預加載數據后統一更新，寫穿透模式實時更新輸出，靈活適配不同控制需求。

3. 參考與輸入特性

• 參考電壓：外部參考電壓范圍 2.5 V~VA，參考輸入阻抗 12.5 kΩ，支持將參考源直接作為模擬電源，簡化電路設計。
• 數字輸入：兼容 1.8 V/3 V/5 V 邏輯電平，輸入電容典型值 4 pF，抗干擾能力強，適配不同電平控制器。

三、應用與設計要點

1. 典型應用場景

• 工業控制：過程控制、PLC 模擬量輸出、伺服驅動信號生成；
• 測試儀器：自動測試設備（ATE）、函數發生器、可編程電壓源；
• 通信系統：基帶信號生成、射頻模塊控制電壓調節；
• 便攜設備：電池供電儀器、便攜式醫療設備的高精度模擬信號輸出。

2. 硬件設計建議

• 供電與去耦 ：VA 與 VDDIO 需獨立供電，電源引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 10 μF 鉭電容去耦，模擬地與數字地單點連接，減少噪聲耦合。
• 參考電路：推薦使用低噪聲參考源（如 LM4140、LM4050），參考引腳（VREF）需加 0.022 μF 旁路電容，降低參考噪聲對輸出的影響。
• 布局規范：模擬信號與數字信號分區布線，SPI 時鐘（SCLK）與數據（SDI/SDO）線盡量短且遠離模擬輸出線；裸露焊盤（DAP）需焊接至接地平面，提升散熱與抗干擾性能。

3. 軟件與配置

• 接口配置：通過 SPI 接口寫入 24 位指令（8 位命令 + 16 位數據），支持寫數據（WR/WRUP/WRAL）、讀寄存器（RDDO/RDIN/RDCO）、掉電（PD）等指令，功能豐富。
• 寄存器控制：包含預加載寄存器（PREREG）、輸出寄存器（DACREG）與配置寄存器（CONFIG），可配置寫入模式、掉電狀態等參數，支持寄存器數據回讀驗證。
• 同步控制：多 DAC 級聯時，通過 LDACB 引腳同步更新輸出，或使用 WRAL 指令實現全通道統一數據更新，確保多通道信號同步性。

四、產品優勢與選型適配

• 核心優勢：16 位高精度與低噪聲特性兼顧，軌到軌輸出適配寬電壓范圍需求；雙電源設計兼容低電壓控制器，掉電模式支持低功耗場景；SPI 接口支持菊花鏈與數據回讀，控制靈活。
• 選型建議：對精度要求高的工業控制、測試儀器優先選擇；低功耗場景可利用掉電模式進一步降低能耗；多通道同步需求可通過 LDACB 引腳或菊花鏈功能實現。