該DAC7716是一種高精度、四通道、12位數模轉換器（DAC），在雙極輸出模式下的供電電壓為±5V至±18V，單極模式下電壓范圍為±5V至+24V/-12V。使用5V參考時，DAC7716可以配置為輸出±10V、±5V、0V轉20V或0V轉10V。該DAC7716提供12位單調性、優良的積分非線性（INL）誤差（±1 LSB）、低故障和低噪聲，工作溫度范圍為-40°C至+105°C。 該器件在生產中經過修剪，以實現極低的零誤差和增益誤差。此外，DAC7716實現了用戶可編程的系統級校準功能，實現±0.0078的LSB零誤差和±0.0625的LSB增益誤差。
*附件：dac7716.pdf

DAC7716集成了參考緩沖區和輸出緩沖區。它配備了標準的高速1.8V、3V或5V串行外設接口（SPI），時鐘頻率最高可達50MHz，用于與DSP或微處理器通信。四個DAC信道和輔助寄存器用四個地址位尋址。該設備具備雙緩沖接口邏輯，可同時更新所有DAC。異步負載輸入（LDAC）將輸入數據寄存器的數據傳輸到DAC鎖存器，DAC鎖存器的內容決定輸出電壓。異步RST輸入將四個DAC的輸出設置為0V。V型星期一引腳是一種模擬監聽輸出，用于復用單個DAC輸出或AIN引腳。

DAC7716與DAC8734（16位）和DAC8234（14位）針腳兼容。

特性

• 雙極輸出：最高±16V
• 單極輸出：0V至+20V
• 12位單調
• 相對精度：最大1 LSB
• 低零誤差和增益誤差
  • 用戶校準前：0.5 LSB
  • 用戶校準后：
    0.0078 低音準差零誤差，0.0625 單軸增益誤差
• 低噪聲：60nV/Hz
• 穩定時間：6微秒
• 可配置增益：x2/x4
• 模擬輸出監視器
• 關機模式
• SPI：最高50MHz，1.8V/3V/5V邏輯
• 菊花鏈模式
• 工作溫度：-40°C至+105°C
• 包裝：QFN-40（6x6mm）、TQFP-48（7x7mm）
• 應用
  • 自動測試設備
  • 儀表
  • 工業過程控制
  • 通信

參數

方框圖

一、產品核心概述

DAC7716 是德州儀器推出的高精度四通道數模轉換器（DAC），核心優勢為寬輸出范圍、低誤差與高穩定性，適用于自動測試設備、儀器儀表、工業過程控制、通信系統等場景，工作溫度范圍為–40°C 至 + 105°C，提供兩種封裝（QFN-40：6mm×6mm；TQFP-48：7mm×7mm），支持雙電源供電（模擬 ±5V~±18V，數字 2.7V~5.5V），集成 SPI 高速接口、用戶校準功能及模擬輸出監控，與 DAC8734（16 位）、DAC8234（14 位）引腳兼容。

二、關鍵特性與規格

1. 核心性能參數

• 分辨率與線性度 ：12 位分辨率，保證單調；積分非線性誤差（INL）±1 LSB，差分非線性誤差（DNL）±1 LSB；用戶校準后零誤差低至 ±0.0078 LSB，增益誤差低至 ±0.0625 LSB。
• 輸出與基準 ：雙極性輸出最高 ±16V，單極性輸出最高 0V~20V；可編程增益 x2/x4，支持兩組獨立參考電壓輸入（REF-A/REF-B）；內置 1.2V 低漂移基準源，輸出噪聲譜密度 60 nV/√Hz（10kHz 時）。
• 動態與信號性能 ：建立時間 6μs（0.1% 精度），壓擺率 5 V/μs；通道間串擾 ±0.1 LSB，數字串擾 2 nV?s， glitch 脈沖幅度 15 mV（中量程 1 LSB 跳變）。
• 功耗與時序 ：典型工作功耗 290 mW（±12V 供電，無負載），掉電模式功耗 100 μA / 通道；SPI 接口時鐘最高 50MHz，支持 1.8V/3V/5V 邏輯電平。

2. 核心功能

• 輸出與校準：四通道獨立配置，支持雙極性（二進制補碼）和單極性（自然二進制）輸入格式；每通道配備零校準寄存器（9 位，步長 0.0078 LSB）和增益校準寄存器（8 位，步長 0.0625 LSB），可補償系統級誤差。
• 接口與控制：高速 SPI 接口，支持菊花鏈模式與寄存器讀回功能；LDAC 引腳支持多通道同步更新，避免輸出毛刺；雙 GPIO 引腳（開漏輸出），可配置為通用數字 I/O。
• 監控與低功耗：模擬輸出監控引腳（VMON），可切換監控四通道輸出或外部模擬輸入（AIN）；支持通道組掉電（Group A/B 獨立控制），掉電時輸出通過 10kΩ 電阻接地。
• 可靠性設計：ESD 防護等級 HBM 4kV、CDM 1kV；輸出短路電流限制 10mA，容性負載穩定能力 700 pF；電源抑制比 ±0.1 LSB，抗干擾能力強。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• QFN-40（RHA）：6mm×6mm×1mm，底部帶散熱焊盤，卷盤裝（2500 片 / 大卷、250 片 / 小卷），結到環境熱阻 32 °C/W。
• TQFP-48（PFB）：7mm×7mm×1.2mm，托盤裝（250 片 / 盤）或卷盤裝（1000 片 / 卷），結到環境熱阻 57 °C/W；兩種封裝均為 MSL 等級 2（260°C 回流焊，1 年保質期）。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：AVDD/AVSS（模擬正負供電）、DVDD（數字供電）、IOVDD（接口供電）、AGND/DGND（模擬 / 數字地）、SGND-x（通道信號地，需連接對應參考地）。
• 信號輸入：REF-A/REF-B（兩組參考電壓輸入）、AIN（輔助模擬輸入，可通過 VMON 監控）；DA [11:0]（四通道數字輸入，分兩組參考）。
• 信號輸出：VOUT-0~VOUT-3（四通道模擬輸出）、RFB1-x/RFB2-x（反饋電阻引腳，用于設定增益）；VMON（模擬監控輸出，高阻抗）。
• 控制與接口：CS（SPI 片選）、SCLK（SPI 時鐘）、SDI/SDO（SPI 數據輸入 / 輸出）、LDAC（負載 DAC 鎖存）、RST（復位，低有效）、UNI/BIP-A/B（通道組輸出模式選擇）。

四、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 工業控制：多通道模擬信號輸出，用于驅動執行器、閥門或顯示模塊，適配工業過程閉環控制。
• 測試儀器：高精度信號源生成，支持寬電壓范圍輸出，滿足自動測試設備（ATE）對信號精度與穩定性的要求。
• 通信系統：基帶信號數模轉換，配合校準功能優化信號失真，提升通信鏈路可靠性。

2. 設計資源

• 參考與供電：模擬電源和數字電源需分開布線，各電源引腳就近配置 0.1μF 陶瓷電容 + 10μF 鉭電容去耦；參考電壓輸入需加低噪聲濾波，避免干擾。
• 配置要點：通過 31 個內部寄存器配置通道增益、校準參數、監控模式；用戶校準需先寫入零寄存器和增益寄存器，再同步更新 DAC 輸出；多通道同步更新需將 LDAC 引腳拉低或設置 Command 寄存器 LD 位。
• 布局指南：模擬區域與數字區域嚴格分離，參考電壓輸入線遠離時鐘等高速信號線；AGND 與 DGND 單點連接，通道信號地（SGND-x）直接連接對應參考地，減少接地阻抗。

五、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：ESD 防護符合工業標準，寬溫工作范圍適配惡劣環境；長期穩定性優異，500 小時工作漂移 2 ppm FSR，1000 小時工作漂移 3 ppm FSR。
• 可訂購型號：QFN-40 封裝（DAC7716SRHAR/SRHAT）、TQFP-48 封裝（DAC7716SPFB/SPFBR），均為 RoHS 兼容產品，引腳標識 DAC7716。