該DAC5681Z為16位1.0 GSPS數字轉模擬轉換器（DAC），支持寬帶LVDS 數據輸入、集成的2x到4x插值濾波器、板載時鐘倍增器以及內部 電壓參考。DAC5681Z提供更優越的線性、噪聲、串擾和PLL相位噪聲 性能。

該DAC5681Z集成了帶寬帶LVDS端口和片上終端。全速率輸入 數據可以傳輸到單個DAC通道，或者半速率和1/4速率輸入數據可以是 通過板載2倍或4倍FIR濾波器插值。每個插值FIR可配置為以下任一格式 低通或高通模式，允許選擇更高階輸出的光譜圖像。一個芯片 延遲鎖環（DLL）通過為LVDS輸入數據提供偏斜控制，簡化了LVDS的接口 時鐘。
*附件：dac5681z.pdf

該DAC5681Z被描述為在工業溫度范圍內的工作 可選擇64針VQFN封裝，支持60°C至85°C。家族的其他成員包括 雙通道插值DAC5682Z和單通道非插值DAC5681。

特性

• 16位數模轉換器（DAC）
• 1.0 GSPS更新速率
• 16位寬帶輸入LVDS數據總線
  • 8 樣本輸入FIFO
• 高性能
  • 73 dBc ACLR WCDMA TM1，頻率為180 MHz
• 2x到32x時鐘倍增PLL/VCO（時鐘倍增PLL/VCO）
• 2x或4x插值濾波器
  • 阻帶轉換 0.4–0.6 Fdata
  • 濾波器可配置為低通或高通模式
    • 允許選擇高階圖像
• 片上1.2伏參考
• 2至20毫安差動可擴展輸出
• 64針9毫米×9毫米VQFN封裝
• 應用
  • 蜂窩基站
  • 寬帶無線接入（BWA）
  • WiMAX 802.16
  • 固定無線回傳
  • 有線調制解調器終端系統（CMTS）

參數

方框圖

一、產品核心概述

DAC5681Z 是德州儀器推出的高性能單通道數模轉換器（DAC），核心優勢為高更新率、寬頻帶與靈活插值功能，適用于蜂窩基站、寬帶無線接入（WiMAX）、固定無線回程、電纜調制解調器終端系統（CMTS）等通信場景，工作溫度范圍為–40°C 至 + 85°C，采用 64 引腳 VQFN 封裝（9.0mm×9.0mm），支持多電源供電（模擬 3.3V、數字 1.8V），集成 LVDS 高速接口、2x/4x 插值濾波器、時鐘倍頻 PLL 及 1.2V 內部基準源。

二、關鍵特性與規格

1. 核心性能參數

• 分辨率與更新率 ：16 位分辨率，無失碼；最高更新率 1.0 GSPS，支持 2x/4x 數字插值，輸入數據率可低至 250 MSPS。
• 動態與信號性能 ：WCDMA 信號在 180MHz 中頻時鄰道泄漏比（ACLR）典型值 73 dBc；無雜散動態范圍（SFDR）在 5.1MHz 中頻時典型值 81 dBc；信噪比（SNR）在 20.1MHz 中頻時典型值 75 dBc；三階交調失真（IMD3）典型值 88 dBc，線性度優異。
• 輸出與基準 ：差分電流輸出，滿量程電流 2mA~20mA 可調；內置 1.2V 低漂移基準源（溫度系數 ±8 ppm/°C），支持外部基準輸入；輸出阻抗典型值 300 kΩ，輸出電容 5 pF。
• 功耗與時序 ：典型工作功耗 830 mW（4x 插值、PLL 開啟），睡眠模式僅 20~30 mW；支持 LVDS DDR（雙倍數據率）接口，數據時鐘最高 500 MHz。

2. 核心功能

• 插值與信號處理：內置兩片 47 抽頭 FIR 濾波器，支持 2x/4x 插值，可配置低通（LP）或高通（HP）模式，實現實數上變頻；濾波器阻帶衰減 76 dB，過渡帶 0.4~0.6× 輸入數據率。
• 時鐘與同步：集成 2x~32x 時鐘倍頻 PLL，支持外部時鐘直接輸入（最高 1 GHz）或低速率基準時鐘倍頻；內置延遲鎖定環（DLL），用于 LVDS 數據與時鐘的 skew 校準，保障高速接口時序穩定。
• 接口與控制：16 位寬 LVDS 輸入總線，帶片內 100Ω 終端電阻；支持 3 線 / 4 線串行接口（SIF）配置寄存器；提供多 DAC 同步功能，可通過 SYNC 引腳實現多器件輸出同步。
• 測試與保護：內置數字自測試（SLFTST）模式，無需外部測試圖案即可驗證數字鏈路；支持睡眠模式，降低閑置功耗；具備 FIFO 溢出、圖案錯誤等狀態監測功能。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

64 引腳 VQFN（RGC）封裝，尺寸 9.0mm×9.0mm×1.0mm，底部帶散熱焊盤，卷盤裝（2000 片 / 大卷、250 片 / 小卷），MSL 等級 3（260°C 回流焊，168 小時保質期）；結到環境熱阻（靜止空氣）22 °C/W，建議將散熱焊盤焊接至 PCB 接地平面以優化散熱。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：AVDD（模擬供電，3.3V）、DVDD/CLKVDD（數字 / 時鐘供電，1.8V）、IOVDD（I/O 供電，3.3V）、GND / 散熱焊盤（接地，需可靠連接）。
• 信號輸入：D [15:0] P/N（16 對 LVDS 數據輸入）、DCLKP/N（LVDS 數據時鐘輸入）、SYNCP/N（LVDS 同步 / 使能輸入）；CLKIN/CLKINC（外部時鐘輸入，支持 ECL/PECL 差分信號）。
• 信號輸出：IOUTA1/IOUTA2（差分電流輸出引腳）、BIASJ（滿量程電流偏置引腳，需外接 960Ω 電阻至地實現 20mA 滿偏）。
• 控制與基準：EXTIO（內部 / 外部基準引腳）、EXTLO（基準模式選擇，接地啟用內部基準）、LPF（PLL 環路濾波器連接引腳）；RESETB（復位，低有效）、SCLK/SDIO/SDENB/SDO（串行配置接口）。

四、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 通信系統：蜂窩基站發射鏈路、WiMAX 802.16 設備、固定無線回程系統，實現高速數字信號到射頻模擬信號的轉換。
• 寬帶接入：CMTS 設備的 QAM 調制信號生成，支持多載波 WCDMA 信號輸出。

2. 設計資源

• 參考與供電：模擬電源（AVDD）和數字電源（DVDD）需分開布線，各電源引腳就近配置 0.1μF 去耦電容；內部基準源需外接 0.1μF 去耦電容，外部基準輸入時需注意阻抗匹配。
• 配置要點：通過 16 個配置寄存器設定插值倍數、濾波器模式、PLL 倍頻比、輸出電流等參數；支持數字自測試模式，可快速驗證硬件鏈路完整性；多 DAC 同步需通過 SYNC 引腳和寄存器配置實現時鐘 divider 與 FIFO 指針同步。
• 布局指南：模擬信號與數字信號嚴格分區，LVDS 數據線與時鐘線等長布線；輸出引腳遠離數字時鐘信號，減少耦合干擾；PLL 環路濾波器元件緊貼 LPF 引腳，降低寄生參數。

五、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：ESD 防護等級符合 JEDEC 標準，人體模型（HBM）±2000V，帶電設備模型（CDM）±500V；寬溫工作范圍，適應工業級惡劣環境。
• 可訂購型號：DAC5681ZIRGCR（大卷盤 2000 片）、DAC5681ZIRGCT（小卷盤 250 片），引腳標識 DAC5681ZI，均為 RoHS 兼容產品。