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8通道、 12/14/16位 SPI电压输出
denseDAC,内置 5 ppm/°C片
AD5628/AD5648/AD5668
内基准电压源
特性
低功耗、小尺寸、引脚兼容的8 通道DAC
AD5668 :16 位
AD5628/AD5648/AD5668
AD5648:14位
AD5628:12位
14引脚 /16引脚 TSSOP和 16引脚 LFCSP封装
1.25 V/2.5 V、 5 ppm/ºC片内基准电压源
关断模式下的功耗:400 nA (5 V) ,200 nA (3 V)
电源电压范围:2.7 V 至5.5 V
通过设计保证单调性
上电复位至零电平或中间电平
3 种关断功能
硬件LDAC 和LDAC 覆盖功能
CLR 功能,清零至可编程编码
轨到轨工作
SCLK
SYNC
DIN
1
RU-16 PACKAGE ONLY
LDAC
INTERFACE
LOGIC
1
LDAC
CLR
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
POWER-ON
1
应用
过程控制
数据采集系统
便携式电池供电仪表
数字增益和失调电压调整
可编程电压源和电流源
可编程衰减器
概述
AD5628/AD5648/AD5668 分别是低功耗、8 通道、12/14/16
位缓冲电压输出DAC ,采用2.7 V 至5.5 V 单电源供电,通过
设计保证单调性。AD5668 和AD5628 提供4 mm × 4 mm
LFCSP 和16 引脚TSSOP 两种封装,AD5648 提供14 引脚和16
引脚TSSOP 两种封装。
AD5628/AD5648/AD5668 内置一个片内基准电压源,内部
增益为2 。AD5628-1/AD5648-1/AD5668-1 内置一个1.25 V 、
5 ppm/°C基准电压源,满量程输出范围可达到 2.5 V;
AD5628-2/AD5648-2/AD5668-2和 AD5668-3内置一个 2.5
V、 5 ppm/°C基准电压源,满量程输出范围可达到 5 V。上
电时,片内基准电压源关闭,因而可以使用外部基准电压
源。内部基准电压源通过软件写操作来使能。
上述器件内置一个上电复位电路,确保DAC 上电后输出0
V(AD5628-1/AD5648-1/AD5668-1 、AD5628-2/AD5648-2/
Rev. E
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的最新英文版数据手册。
e property of their respective owners.
AD5668-2) 或中间电平(AD5668-3) 并保持该电平,直到执
行一次有效的写操作为止。此外还具有各通道独立关断特
性,在关断模式下,器件在5 V 时的功耗降至400 nA ,并提
供软件可选的输出负载。利用LDAC 功能可以同时更新所
有DAC 的输出,用户也可以选择要同时更新的DAC 通道。
另外还有一个异步CLR 功能,可以将所有DAC 更新至一个
用户可编程的编码:零电平、中间电平或满量程。
AD5628/AD5648/AD5668 采用多功能三线式串行接口,能
够以最高50 MHz 的时钟速率工作,并与标准SPI® 、QSPI™、
MICROWIRE™ 、DSP 接口标准兼容。它内置片内精密输出
放大器,能够实现轨到轨输出摆幅。
产品聚焦
1. 8通道、12/14/16位DAC。
2. 1.25 V/2.5 V、 5 ppm/ºC片内基准电压源。
3. 提供 14引脚 /16引脚 TSSOP和 16引脚 LFCSP封装。
4. 上电复位至 0 V或中间电平。
5. 关断功能。关断模式下,3 V 时 DAC的典型功耗为
200 nA, 5 V时为 400 nA。
One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.
Tel: 781.329.4700 www.analog.com
Fax: 781.461.3113 ©2005–2011 Analog Devices, Inc. All rights reserved.
V
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
INPUT
RESET
DD
功能框图
REFIN
DAC
DAC
DAC
DAC
DAC
DAC
DAC
DAC
图1.
STRING
DAC A
STRING
DAC B
STRING
DAC C
STRING
DAC D
STRING
DAC E
STRING
DAC F
STRING
DAC G
STRING
DAC H
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
REGISTER
V
REFOUT
1.25V/2.5V
REF
BUFFER
BUFFER
BUFFER
BUFFER
BUFFER
BUFFER
BUFFER
BUFFER
POWER-DOWN
LOGIC
GND
V
OUT
V
OUT
V
OUT
V
OUT
V
OUT
V
OUT
V
OUT
V
OUT
A
B
C
D
E
F
G
H
05302-001
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AD5628/AD5648/AD5668
目录
特性.....................................................................................................1
应用.....................................................................................................1
功能框图............................................................................................1
概述.....................................................................................................1
产品聚焦............................................................................................1
修订历史............................................................................................2
技术规格............................................................................................3
交流特性 .......................................................................................6
时序特性 .......................................................................................7
绝对最大额定值............................................................................... 8
ESD 警告 ........................................................................................8
引脚配置和功能描述 ......................................................................9
典型工作特性 .................................................................................10
术语...................................................................................................18
工作原理..........................................................................................20
数模转换部分.............................................................................20
修订历史
2011年 1月 —修订版 D至修订版 E
更改表1 的AD5628 相对精度、零编码误差、失调误差
和基准电压TC 参数 .......................................................................3
更改表2 的AD5628 相对精度、零编码误差、
失调误差和基准电压TC 参数........................................................5
更改表3 的输出电压建立时间.......................................................6
增加图53 ;重新排序 ....................................................................17
更改“ 输出放大器” 部分.................................................................21
更改“ 订购指南” 部分.....................................................................28
2010年 9月 —修订版 C至修订版 D
修改标题............................................................................................1
增加16 引脚LFCSP 封装............................................................ 通篇
更改表1 ..............................................................................................3
更改表2 ..............................................................................................5
更改表3 ..............................................................................................6
更改表4 ..............................................................................................7
删除表5 中的SnPb ............................................................................8
增加图5 ;重新排序 ........................................................................9
更改表6 ..............................................................................................9
更换“ 典型工作特性” 部分 ............................................................10
更改“ 上电复位” 部分.....................................................................23
更新“ 外形尺寸” 部分.....................................................................26
更改“ 订购指南” 部分.....................................................................28
电阻串..........................................................................................20
内部基准电压源 ........................................................................20
输出放大器 .................................................................................21
串行接口 .....................................................................................21
输入移位寄存器 ........................................................................22
SYNC 中断 ..................................................................................22
内部基准电压源寄存器 ...........................................................23
上电复位 .....................................................................................23
关断模式 .....................................................................................23
清零编码寄存器 ........................................................................23
LDAC 功能..................................................................................25
电源旁路和接地 ........................................................................25
外形尺寸..........................................................................................26
订购指南 .....................................................................................28
2010年 1月 —修订版 B至修订版 C
更改图3 ............................................................................................10
更改“ 订购指南” 部分.....................................................................28
2009年 2月 —修订版 A至修订版 B
更改表1 的基准电流参数................................................................3
更改表1 的I
(正常模式)参数 .......................................................4
DD
更改表2 的基准电流参数................................................................5
更改表2 的I
(正常模式)参数 .......................................................6
DD
2005年 11月 —修订版 0至修订版 A
更改 “技术规格 ”部分 .......................................................................3
2005年 10月 —修订版 0:初始版
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AD5628/AD5648/AD5668
技术规格
VDD = 4.5 V至 5.5 V, RL = 2 kΩ接 GND, CL = 200 pF接 GND, V
表 1
1
A级
参数 单位 条件 /注释
静态性能
2
AD5628
分辨率
相对精度
微分非线性
最小值 典型值 最大值
12 12
±0.5 ±4 ±0.5 ±1 LSB
±0.25 ±0.25 LSB
最小值 典型值 最大值
AD5648
分辨率
相对精度
微分非线性
14 14
±2 ±8 ±2 ±4 LSB
±0.5 ±0.5 LSB
AD5668
分辨率
相对精度
微分非线性
零编码误差
零编码误差漂移
满量程误差
增益误差
增益温度系数
失调误差
直流电源抑制比
直流串扰
16 16
±8 ±32 ±8 ±16 LSB
±1 ±1 LSB
6 19 6 19 mV
±2 ±2 µV/°C
−0.2 −1 −0.2 −1 % FSR
±1 ±1 % FSR
±2.5 ±2.5 ppm
±6 ±19 ±6 ±19 mV
–80 –80 dB
10 10 µV
(外部基准电压源)
5 5 µV/mA
10 10 µV
直流串扰
25 25 µV
(内部基准电压源)
10 10 µV/mA
输出特性
输出电压范围
容性负载稳定性
3
0 VDD 0 VDD V
2 2 nF RL = ∞
10 10 nF RL = 2 kΩ
直流输出阻抗
短路电流
上电时间
基准输入
基准电流
基准电压输入范围
基准输入阻抗
基准输出
输出电压
AD56x8-2, AD56x8-3
基准电压 TC
3
0.5 0.5 Ω
30 30 mA VDD = 5 V
4 4 µs
40 55 40 55 µA
0 VDD 0 VDD V
14.6 14.6 kΩ
2.495 2.505 2.495 2.505 V
5 10 5 10 ppm/°C TSSOP
15 5 10 ppm/°C LFCSP
基准输出阻抗
7.5 7.5 kΩ
= VDD。除非另有说明,所有规格均相对于T
REFIN
1
B级
位
参见图8
通过设计保证单调性
(参见图11 )
位
参见图7
通过设计保证单调性
(参见图10 )
位
参见图6
通过设计保证单调性
(参见图9 )
全0 载入DAC 寄存器(参见图25 )
全1 载入DAC 寄存器
(参见图26 )
FSR/°C
V
± 10%
DD
满量程输出变化引起;
R
= 2 kΩ接 GND或 V
L
负载电流变化引起
(各通道)关断引起
满量程输出变化引起;
R
= 2 kΩ接 GND或 V
L
负载电流变化引起
退出关断模式,V
= VDD = 5.5 V(各 DAC通道)
V
REF
环境温度
DD
DD
DD
= 5 V
MIN至TMAX
而言。
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Page 4
AD5628/AD5648/AD5668
参数 单位 条件/ 注释
逻辑输入
3
输入电流
低输入电压 V
高输入电压 V
INL
INH
引脚电容
电源要求
最小值 典型值 最大值
±3 ±3 µA
0.8 0.8 V VDD = 5 V
2 2 V VDD = 5 V
3 3 pF
VDD 4.5 5.5 4.5 5.5 V
A级
1
B级
1
最小值 典型值 最大值
所有数字输入
所有数字输入为0 或V DD,
DAC 启用,不包括负载电流
正常模式
IDD ( )4
VDD = 4.5 V 至 5.5 V 1.0 1.5 1.0 1.5 mA
VDD = 4.5 V 至 5.5 V 1.8 2.25 1.7 2.25 mA
= VDD和VIL = GND
V
IH
内部基准电压源关闭
内部基准电压源开启
IDD (全关断模式 )5
= VDD和VIL = GND
VDD = 4.5 V to 5.5 V 0.4 1 0.4 1 µA
1
温度范围: −40°C至 +105°C,典型值 25°C。
2
线性度计算使用缩减的数据范围: AD5628(编码 32到编码 4064); AD5648(编码 128到编码 16,256); AD5668(编码 512到编码 65,024)。输出端无负载。
3
通过设计和特性保证,未经生产测试。
4
接口未启用。所有 DAC启用。 DAC输出端无负载。
5
所有 8个 DAC均关断。
V
IH
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Page 5
VDD = 2.7 V至 3.6 V, RL = 2 kΩ接 GND, CL = 200 pF接 GND, V
= VDD。除非另有说明,所有规格均相对于T
REFIN
AD5628/AD5648/AD5668
表 2
1
A级
参数 单位 条件 /注释
静态性能
2
AD5628
分辨率
相对精度
微分非线性
最小值 典型值 最大值
12 12
±0.5 ±4 ±0.5 ±1 LSB
±0.25 ±0.25 LSB
最小值 典型值 最大值
B级
1
位
参见图8
通过设计保证单调性
(参见图11 )
AD5648
分辨率
相对精度
微分非线性
14 14
位
±2 ±8 ±2 ±4 LSB
±0.5 ±0.5 LSB
参见图7
通过设计保证单调性
(参见图10)
MIN至TMAX
而言。
AD5668
分辨率
相对精度
微分非线性
零编码误差
零编码误差漂移
满量程误差
增益误差
增益温度系数
失调误差
直流电源抑制比
直流串扰
3
3
(外部基准电压源)
直流串扰
3
(内部基准电压源)
输出特性
3
输出电压范围
容性负载稳定性
直流输出阻抗
短路电流
上电时间
基准输入
基准电流
基准电压输入范围
基准输入阻抗
基准输出
输出电压
AD5628/AD5648/AD5668-1
基准电压 TC
3
基准输出阻抗
16 16
±8 ±32 ±8 ±16 LSB
±1 ±1 LSB
6 19 6 19 mV
位
参见图6
通过设计保证单调性(参见图9 )
全0 载入DAC 寄存器(参见图25 )
±2 ±2 µV/°C
−0.2 −1 −0.2 −1 % FSR
全 1载入 DAC寄存器(参见图 26)
±1 ±1 % FSR
±2.5 ±2.5 ppm Of FSR/°C
±6 ±19 ±6 ±19 mV
–80 –80 dB VDD ± 10%
10 10 µV
5 5 µV/mA
10 10 µV
25 25 µV
10 10 µV/mA
满量程输出变化引起;
R
= 2 kΩ接 GND或 V
L
负载电流变化引起
(各通道)关断引起
满量程输出变化引起;
= 2 kΩ接 GND或 V
R
L
负载电流变化引起
0 VDD 0 VDD V
2 2 nF RL = ∞
10 10 nF RL = 2 kΩ
0.5 0.5 Ω
30 30 mA VDD = 3 V
4 4 µs
退出关断模式, VDD = 3 V
40 55 40 55 µA V
= VDD = 5.5 V
REF
0 VDD 0 VDD
14.6 14.6 kΩ
1.247 1.253 1.247 1.253 V
环境温度
5 15 5 15 ppm/°C TSSOP
15 5 15 ppm/°C LFCSP
7.5 7.5 kΩ
DD
DD
(各 DAC通道)
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AD5628/AD5648/AD5668
参数 单位 条件/ 注释
逻辑输入
3
输入电流
低输入电压 V
高输入电压 V
INL
INH
引脚电容
电源要求
V
DD
最小值 典型值 最大值
±3 ±3 µA
0.8 0.8 V
2 2 V
3 3 pF
2.7 3.6 2.7 3.6 V
A级
1
B级
1
最小值 典型值 最大值
所有数字输入
V
= 3 V
DD
V
= 3 V
DD
所有数字输入为0 或V
,DAC 启用,
DD
不包括负载电流
IDD(正常模式
VDD = 2.7 V至 3.6 V
V
I
= 2.7 V至 3.6 V
DD
(全关断模式
DD
VDD = 2.7 V至 3.6 V
1
温度范围: −40°C至 +105°C,典型值 25°C。
2
线性度计算使用缩减的数据范围: AD5628(编码 32到编码 4064); AD5648(编码 128到编码 16256); AD5668(编码 512到编码 65024)。输出端无负载。
3
通过设计和特性保证,未经生产测试。
4
接口未启用。所有 DAC启用。 DAC输出端无负载。
5
所有 8个 DAC均关断。
)4
1.0 1.5 1.0 1.5 mA
)5
1.8 2.25 1.7 2.25 mA
0.2 1 0.2 1 µA
V
= VDD和VIL = GND
IH
内部基准电压源关闭
内部基准电压源开启
V
= VDD和VIL = GND
IH
交流特性
VDD = 2.7 V至 5.5 V, RL = 2 kΩ接 GND, CL = 200 pF接 GND, V
= VDD。除非另有说明,所有规格均相对于T
REFIN
MIN至TMAX
而言。
表 3
1, 2
参数
输出电压建立时间
压摆率
数模转换毛刺脉冲
数字馈通
数字串扰
模拟串扰
DAC 间串扰
乘法带宽
总谐波失真
输出噪声频谱密度
输出噪声
1
通过设计和特性保证,未经生产测试。
2
参见 “术语 ”部分。
3
温度范围: −40°C至 +105°C,典型值 25°C。
单位 条件 /注释
最小值 典型值 最大值
2.5 7 µs
1.2 V/µs
4 nV-s
19 nV-s
0.1 nV-s
0.2 nV-s
0.4 nV-s
0.8 nV-s
320 kHz
−80 dB
120 nV/√Hz
100 nV/√Hz
12
3
¼ 到¾ 量程建立到±2 LSB(16 位分辨率)
主进位改变1 LSB(16 位分辨率)(参见图41 )
从编码0xEA00 到编码0xE9FF(16 位分辨率)
V
= 2 V ± 0.2 V p-p
REF
V
= 2 V ± 0.1 V p-p,频率 = 10 kHz
REF
DAC编码 = 0x8400(16位分辨率), 1 kHz
DAC编码 = 0x8400(16位分辨率), 10 kHz
0.1 Hz至 10 Hz, DAC编码 = 0x0000
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Page 7
AD5628/AD5648/AD5668
时序特性
所有输入信号均在tr = tf = 1 ns/V(10% 到90% 的V DD)情况下标定并从(V IL + VIH)/2电平起开始计时。参见图2。VDD = 2.7 V至5.5 V。
除非另有说明,所有规格均相对于T
MIN至TMAX
表4
的限值
= 2.7 V 至5.5 V
参数
T
MIN、TMAX
V
DD
t1 1 20
t2 8
t3 8
t4 13
t5 4
t6 4
t7 0
t8 15
t9 13
t10 0
t11 10
t12 15
t13 5
t14 0
t15 300
1
VDD = 2.7 V至 5.5 V时,最大 SCLK频率为 50 MHz。通过设计和特性保证,未经生产测试。
t
10
SCLK
t
8
SYNC
LDAC
DIN
1
DB31
而言。
单位 条件/ 注释
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(典型值)
t
1
t
t
t
4
t
5
3
t
6
2
SCLK周期时间
SCLK高电平时间
SCLK低电平时间
SYNC 到 SCLK下降沿建立时间
数据建立时间
数据保持时间
SCLK 下降沿到SYNC 上升沿
最小SYNC 高电平时间
SYNC 上升沿到 SCLK下降沿忽略
SCLK下降沿到 SYNC下降沿忽略
LDAC 低电平脉冲宽度
SCLK下降沿到 LDAC上升沿
CLR 低电平脉冲宽度
SCLK下降沿到 LDAC下降沿
CLR 脉冲启动时间
t
9
t
7
DB0
t
11
t
14
2
LDAC
t
CLR
V
OUT
1
ASYNCHRONOUS LDAC UPDATE MODE.
2
SYNCHRONOUS LDAC UPDATE MODE.
13
t
12
t
15
05302-002
图2. 串行写入操作
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Page 8
AD5628/AD5648/AD5668
绝对最大额定值
除非另有说明,T A = 25°C。
表5
参数 额定值
VDD至GND
数字输入电压至GND
至GND
V
OUT
V
REFIN/VREFOUT
至GND
工作温度范围
工业
存储温度范围
最大值)
结温(T
J
TSSOP封装
功耗
热阻
θ
JA
回流焊峰值温度
无铅
−0.3 V至 +7 V
−0.3 V至 V
−0.3 V至 V
−0.3 V至 V
−40°C至 +105°C
−65°C至 +150°C
150°C
(T
150.4°C/W
260°C
J MAX
DD
DD
DD
− TA)/θ
+ 0.3 V
+ 0.3 V
+ 0.3 V
JA
注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
坏。这只是额定最值,不表示在这些条件下或者在任何其
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,器件能
够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器
件的可靠性。
ESD警告
ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。
尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高能
量ESD 时,器件可能会损坏。因此,应当采取适当的
ESD 防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。
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Page 9
引脚配置和功能描述
AD5628/AD5648/AD5668
AD5628/AD5668
CNYS61
CADL
KLCS
NI
D
31
51
41
SYNC
V
V
V
V
V
REFIN/VREFOUT
OUT
OUT
OUT
OUT
V
DD
A
C
E
G
1
2
AD5628/
3
AD5648/
4
TOP VIEW
5
(Not to Scale)
6
7
14
SCLK
13
DIN
12
GND
11
V
OUT
V
10
OUT
9
V
OUT
8
V
OUT
图3. 14 引脚TSSOP(RU-14 ) 图4. 16 引脚TSSOP(RU-16 ) 图5. 16 引脚LFCSP (CP-16-17)
表6. 引脚功能描述
引脚编号
14引脚
TSSOP
N/A
16引脚
TSSOP
1
16引脚
LFCSP
15
1 2 16
2 3 1 V
3 4 2 V
11 13 11 V
4 5 3 V
10 12 10 V
7 8 6
B
D
F
H
05302-003
引脚名称
LDAC
SYNC
DD
A
OUT
B
OUT
C
OUT
D
OUT
/
V
REFIN
V
REFOUT
LDAC
SYNC
V
V
OUT
V
OUT
V
OUT
V
OUT
REFIN/VREFOUT
DD
A
C
E
G
1
2
3
AD5628/
AD5648/
4
AD5668
5
TOP VIEW
6
(Not to Scale)
7
8
1
V
DD
2
A
V
16
SCLK
15
DIN
14
GND
13
V
B
OUT
12
D
V
OUT
11
V
F
OUT
10
H
V
OUT
9
CLR
05302-004
OUT
V
C
OUT
E
V
OUT
NOTES
1. EXPOSED PAD MUST BE TIED TO GND.
3
4
TOP VIEW
(Not to Scale)
7
6
5
TUOFER
RLC
G
TUO
V
V/
NIFER
V
GND
12
11
V
B
OUT
10
V
D
OUT
9
V
F
OUT
8
H
TUO
V
描述
发送脉冲使该引脚变为低电平后,当输入寄存器有新数据时,可以更新任意或全部
DAC 寄存器。因此,所有DAC 输出可以同时更新。也可以将该引脚永久接为低电平。
低电平有效控制输入。这是输入数据的帧同步信号。当SYNC 变为低电平时,SCLK 和
DIN缓冲器上电,输入移位寄存器使能。数据在后续 32个时钟的下降沿读入。如果
SYNC在第 32个下降沿之前变为高电平, SYNC的上升沿将用作中断,器件将忽略写入
序列。
电源输入引脚。这些器件可以采用2.7 V 至5.5 V 电源供电,电源应通过并联的10 μF 电
容和0.1 μF 电容去耦至GND 。
DAC A的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC B的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC C的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC D的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
AD5628/AD5648/AD5668有一个用于基准输入和输出的公用引脚。使用内部基准电压
源时,此引脚为基准输出。使用外部基准电压源时,此引脚为基准输入。此引脚默认
用作基准输入。
05302-005
N/A 9 7
CLR
异步清零输入。CLR 输入对下降沿敏感。当CLR 为低电平时,所有LDAC 脉冲都被忽
略。当CLR 有效时,输入寄存器和DAC 寄存器更新为CLR 编码寄存器内的数据:零电
平、中间电平或满量程。默认设置是输出清零至0 V 。
5 6 4 V
9 11 9 V
6 7 5 V
8 10 8 V
12 14 12 GND
13 15 13 DIN
OUT
OUT
OUT
OUT
E
F
G
H
DAC E的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC F的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC G的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC H的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
器件上所有电路的接地基准点。
串行数据输入。该器件有一个32 位移位寄存器。数据在串行时钟输入的下降沿读入
寄存器。
14 16 14 SCLK
串行时钟输入。数据在串行时钟输入的下降沿读入移位寄存器。数据能够以最高 50
MHz的速率传输。
EPAD EPAD
建议将裸露焊盘焊接到接地层。
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Page 10
AD5628/AD5648/AD5668
典型工作特性
10
8
6
4
2
0
INL (LSB)
–2
–4
–6
–8
–10
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
图6. INL AD5668— 外部基准电压源
CODES
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
1.0
VDD = 5V
EXT REF = 5V
0.8
T
= 25°C
A
0.6
0.4
0.2
0
DNL (LSB)
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–1.0
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
CODES
图9. DNL AD5668— 外部基准电压源
05302-109
4
3
2
1
0
INL (LSB)
–1
–2
–3
–4
0 5k 10k 15k 16384
CODES
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
图7. INL AD5648— 外部基准电压源
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
INL (LSB)
–0.2
–0.4
–0.6
–0.8
–1.0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4095
CODES
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
= 25°C
A
0.5
VDD = 5V
EXT REF = 5V
0.4
= 25°C
T
A
0.3
0.2
0.1
0
INL (LSB)
–0.1
–0.2
–0.3
–0.4
–0.5
05302-107
0 5k 10k 15k 16384
CODES
05302-110
图10. DNL AD5648— 外部基准电压源
0.20
VDD = 5V
EXT REF = 5V
0.15
T
= 25°C
A
0.10
0.05
0
DNL (LSB)
–0.05
–0.10
–0.15
–0.20
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4095
05302-108
CODES
05302-111
图8. INL AD5628— 外部基准电压源
图11. DNL AD5628— 外部基准电压源
Rev. E | Page 10 of 28
Page 11
AD5628/AD5648/AD5668
10
5
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
T
= 25°C
A
1.0
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
T
A
0.5
= 25°C
0
INL (LSB)
–5
–10
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
CODES
图12. INL AD5668-2/AD5668-3
4
VDD = 5V
EXT REF = 5V
3
T
= 25°C
A
2
1
0
INL (LSB)
–1
–2
–3
–4
0 5k 10k 15k 16383
CODES
图13. INL AD5648-2
0
DNL (LSB)
–0.5
–1.0
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
05302-112
CODES
05302-115
图15. DNL AD5668-2/AD5668-3
0.5
VDD = 5V
EXT REF = 2.5V
0.4
T
= 25°C
A
0.3
0.2
0.1
0
DNL (LSB)
–0.1
–0.2
–0.3
–0.4
–0.5
05302-113
0 5k 10k 15k 16383
CODES
05302-116
图16. DNL AD5648-2
1.0
0.5
0
INL (LSB)
–0.5
–1.0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4095
CODES
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
T
A
图14. INL AD5628-2
= 25°C
05302-114
Rev. E | Page 11 of 28
0.20
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
0.15
T
= 25°C
A
0.10
0.05
0
DNL (LSB)
–0.05
–0.10
–0.15
–0.20
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4095
CODES
图17. DNL AD5628-2
05302-117
Page 12
AD5628/AD5648/AD5668
10
8
6
4
2
0
INL (LSB)
–2
–4
–6
–8
–10
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
CODES
图18. INL AD5668-1
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
T
= 25°C
A
1.0
0.5
0
DNL (LSB)
–0.5
–1.0
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
05302-118
CODES
图21. DNL AD5668-1
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
T
= 25°C
A
05302-121
4
VDD = 3V
EXT REF = 1.25V
3
T
= 25°C
A
2
1
0
INL (LSB)
–1
–2
–3
–4
0 5k 10k 15k 16383
CODES
图19. INL AD5648-1
1.0
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
T
= 25°C
A
0.5
0
INL (LSB)
0.5
VDD = 3V
EXT REF = 1.25V
0.4
T
= 25°C
A
0.3
0.2
0.1
0
DNL (LSB)
–0.1
–0.2
–0.3
–0.4
–0.5
05302-119
0 5k 10k 15k 16383
CODES
05302-122
图22. DNL AD5648-1
DNL (LSB)
0.20
0.15
0.10
0.05
0
–0.05
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
T
= 25°C
A
–0.5
–1.0
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4095
CODES
图20. INL AD5628-1
05302-120
Rev. E | Page 12 of 28
–0.10
–0.15
–0.20
0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4095
CODES
图23. DNL AD5628-1
05302-123
Page 13
ERROR (% FSR)
–0.05
–0.10
–0.15
–0.20
–0.25
0
VDD = 5V
FULL-SCALE ERROR
GAIN ERROR
AD5628/AD5648/AD5668
1.95
1.90
1.85
1.80
1.75
ERROR (mV)
1.70
1.65
1.60
OFFSET ERROR
ZERO-SCALE ERROR
TA = 25°C
–0.30
–40 125 59 011 02 53 05 56 08 5 52– 01–
TEMPERATURE (°C)
图24. 增益误差和满量程误差与温度的关系
6
VDD = 5V
5
OFFSET ERROR
4
ZERO-SCALE ERROR
3
ERROR (mV)
2
1
0
–40 125 59 011 02 53 05 56 08 5 52– 01–
TEMPERATURE (°C)
图25. 零电平误差和失调误差与温度的关系
–0.16
FULL-SCALE ERROR
GAIN ERROR
VDD (V)
ERROR (% FSR)
–0.17
–0.18
–0.19
–0.20
–0.21
–0.22
–0.23
–0.24
–0.25
–0.26
2.7 5.5 5.1 4.7 4.3 3.9 3.5 3.1
图26. 增益误差和满量程误差与电源电压的关系
TA = 25°C
1.55
2.7 5.5 5.1 4.7 4.3 3.9 3.5 3.1
05302-124
VDD (V)
05302-127
图27. 零电平误差和失调误差与电源电压的关系
21
18
15
12
9
NUMBER OF HITS
6
3
0
0.85 0.90 0.95 1.00 1.05
05302-125
18
16
14
12
10
8
6
NUMBER OF HITS
4
2
0
1.65 1.70 1.75 1.80 1.85 1.190
05302-126
IDD WITH EXTERNAL REFERENCE (mA)
图28. 采用外部基准电压源时的I
IDD WITH INTERNAL REFERENCE (mA)
图29. 采用内部基准电压源时的I
直方图
DD
直方图
DD
05302-128
05302-129
Rev. E | Page 13 of 28
Page 14
AD5628/AD5648/AD5668
0.4
0.3
0.2
0.1
V
= 3V, INT REF = 1.25V
DD
0
–0.1
–0.2
ERROR VOLTAGE (V)
–0.3
–0.4
–0.5
VDD = 5V, INT REF = 2.5V
–10 –8 –6 –4 –2 0 2 4 6 8 10
SOURCE/SINK CURRENT (mA)
图30. 供电轨裕量与源电流和吸电流的关系
1.8
TA = 25°C
1.7
1.6
1.5
1.4
1.3
(mA)
DD
I
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k
05302-130
VDD = 5V
= 3V
V
DD
DIGITAL CODES (Decimal)
图33. 电源电流与编码的关系
05302-133
6
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
T
= 25°C
5
A
4
3
(V)
OUT
V
2
1
0
–1
–0.03 –0.02 –0.01 0 0.01 0.02 0.03
CURRENT (mA)
FULL SCALE
3/4 SCALE
MIDSCALE
1/4 SCALE
ZERO SCALE
图31. AD5668-2/AD5668-3 的源电流和吸电流能力
4.0
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
3.5
3.0
2.5
2.0
(V)
1.5
OUT
V
1.0
0.5
0
–0.5
–1.0
–0.03 –0.02 –0.01 0 0.01 0.02 0.03
MIDSCALE
1/4 SCALE
ZERO SCALE
FULL SCALE
3/4 SCALE
CURRENT (mA)
2.0
1.9
1.8
1.7
= 5.5V
1.6
1.5
(mA)
DD
I
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
–40 –25 –10 5 20 35 50 65 80 95 110 125
05302-131
TEMPERATURE (°C)
V
DD
VDD = 3.6V
05302-134
图34. 电源电流与温度的关系
1.48
TA = 25°C
1.46
1.44
1.42
(mA)
DD
I
1.40
1.38
1.36
1.34
2.7 5.5 5.1 4.7 4.3 3.9 3.5 3.1
05302-132
VDD (V)
05302-135
图32. AD5668-1 的源电流和吸电流能力
图35. 电源电流与电源电压的关系
Rev. E | Page 14 of 28
Page 15
2.3
TA = 25°C
2.1
1.9
1.7
= 3V
V
LOGIC
VDD = 5V
(V)
1.5
(mA)
DD
I
1.3
1.1
V
0.9
0.7
0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
DD
图36. 电源电流与逻辑输入电压的关系
AD5628/AD5648/AD5668
5.5
VDD = 5V
5.0
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
VOLTAGE (V)
1.5
1.0
0.5
0
–0.5
–0.0010 0.0010 0.0006 0.0002 –0.0002 –0.0006
05302-136
图39. 上电复位至中间电平
V
DD
TIME (s)
V
A
OUT
05302-139
6
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
5
4
(V)
3
OUT
V
2
1
0
–2 8 6 4 2 0
5.5
VDD = 5V
5.0
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
VOLTAGE (V)
1.5
1.0
0.5
0
–0.5
–0.0010 0.0010 0.0006 0.0002 –0.0002 –0.0006
TIME (µs)
图37. 满量程建立时间(5 V)
V
DD
V
OUT
TIME (s)
图38. 上电复位至0 V
5.5
VDD = 5V
5.0
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
VOLTAGE (V)
1.5
1.0
0.5
0
–0.5
05302-137
–10 10 5 0 –5
24TH CLK RISING EDGE
TIME (µs)
A
V
OUT
05302-140
图40. 退出关断模式进入中间电平
T
V
3
A
4
05302-138
CH3 10.0mV
B
W
CH4 5.0V
OUT
TH
CLK RISING EDGE
24
M400ns A CH4 1.50V
T 17.0%
A
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
05302-141
图41. 数模转换毛刺脉冲(负)
Rev. E | Page 15 of 28
Page 16
AD5628/AD5648/AD5668
0.0010
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
0.0005
0.20
EXT REF = 2.5V
0.15
0.10
–0.0005
GLITCH AMPLITUDE (V)
–0.0010
–0.0015
0.0020
0.0015
0.0010
0.0005
–0.0005
GLITCH AMPLITUDE (V)
–0.0010
0
TIME (µs)
9 0 12345678
05302-142
图42. 模拟串扰
VDD = 5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
0
0.05
0
–0.05
OUTPUT NOISE (V)
–0.10
–0.15
–0.20
TIME (s)
图45. 0.1 Hz 至10 Hz 输出噪声,外部基准电压源
0.20
INT REF = 1.25V
0.15
0.10
0.05
0
–0.05
OUTPUT NOISE (V)
–0.10
–0.15
0
1 0 8 9 1234567
05302-145
–0.0015
OUTPUT VOLTAGE (V)
TIME (µs)
图43. DAC 间串扰
0.06
EXT REF = 5V
0.04
0.02
0
–0.02
–0.04
–0.06
–0.08
TIME (s)
图44. 0.1 Hz 至10 Hz 输出噪声,外部基准电压源
8 0 1234567
05302-143
–0.20
TIME (s)
0
1 0 8 9 1234567
05302-146
图46. 0.1 Hz 至10 Hz 输出噪声,内部基准电压源
800
700
600
500
400
300
OUTPUT NOISE (nV/ Hz)
200
100
0
1 0 8 9 1234567
05302-144
0
100 1M 100k 10k 1k
V
REF
V
= 1.25V
REF
= 2.5V
FREQUENCY (Hz)
05302-147
图47. 噪声频谱密度,内部基准电压源
Rev. E | Page 16 of 28
Page 17
THD (dB)
0
VDD = 5.5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
–20
A
V
= 2V ± 0.1V p-p
REF
FREQUENCY = 10kHz
–40
–60
–80
–100
–120
–140
0 10,000 8000 6000 4000 2000
FREQUENCY (Hz)
AD5628/AD5648/AD5668
10
0
–10
–20
–30
(dBm)
–40
OUT
V
–50
–60
–70
–80
05302-148
CH A
CH B
CH C
CH D
CH E
CH F
CH G
CH H
–3dB
10 100M 10M 1M 100k 1k0 1k 100
VDD = 5.5V
EXT REF = 5V
T
= 25°C
A
V
= 2V ± 0.2V p-p
REF
FREQUENCY (Hz)
05302-151
5.5
5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
VOLTAGE (V)
1.5
1.0
0.5
0
–0.5
–10 10 5 0 –5
图48. 总谐波失真
图49. 建立时间与容性负载的关系
V
A
OUT
CLR PULSE
TIME (µs)
图50. 硬件CLR
EXT REF = 5V
图51. 乘法带宽
REFERENCE (ppm/°C)
1.2510
1.2508
1.2506
1.2504
1.2502
1.2500
1.2498
1.2496
1.2494
1.2492
1.2490
–40 25 105
TEMPERATURE (°C)
VDD = 5.5V
05302-152
图52. 1.25 V 基准电压温度系数与温度的关系
2.503
2.502
2.501
2.500
2.499
2.498
REFERENCE (ppm/°C)
2.497
2.496
2.495
05302-150
105 25 –40
TEMPERATURE (°C)
05302-154
图53. 2.5 V 基准电压温度系数与温度的关系
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AD5628/AD5648/AD5668
术语
相对精度
对于DAC ,相对精度或积分非线性(INL) 是指DAC 输出与
通过DAC 传递函数的两个端点的直线之间的最大偏差,单
位为LSB 。图6 至图8 、图12 至图14 和图18 至图20 所示为典
型INL 与编码的关系图。
微分非线性
微分非线性(DNL) 是指任意两个相邻编码之间所测得变化
值与理想的1 LSB 变化值之间的差异。最大±1 LSB 的额定微
分非线性可确保单调性。本DAC 通过设计保证单调性。图
9 至图11 、图15 至图17 和图21 至图23 所示为典型DNL 与编码
的关系图。
失调误差
失调误差是指传递函数线性区内实际V
的差值,用毫伏(mV) 表示。失调误差在AD5668 上是通过
将编码512 载入DAC 寄存器测得的。该值可以为正,也可
为负,用毫伏(mV) 表示。
零编码误差
零编码误差衡量将零编码(0x0000) 载入DAC 寄存器时的输
出误差。理想情况下,输出应为0V 。在AD5628/
AD5648/AD5668 中,零编码误差始终为正值,因为在DAC
和输出放大器中的失调误差的共同作用下,DAC 输出不能
低于0 V 。零编码误差用mV 表示。图27 所示为典型零编码
误差与温度的关系图。
和理想V
OUT
增益误差
增益误差衡量DAC 的量程误差,是指DAC 传递特性的斜率
与理想值之间的偏差,用满量程范围的百分比表示。
零编码误差漂移
零编码误差漂移衡量零编码误差随温度的变化,用μV/°C
表示。
增益误差漂移
增益误差漂移衡量增益误差随温度的变化,用(满量程范围
的ppm)/°C 表示。
满量程误差
满量程误差衡量将满量程编码(0xFFFF) 载入DAC 寄存器时
的输出误差。理想情况下,输出应为V
误差用满量程范围的百分比表示。图24 所示为典型满量程
误差与温度的关系图。
− 1 LSB。满量程
DD
OUT
之间
到模拟输出的脉冲。数模转换毛刺脉冲通常规定为毛刺的
面积,用nV-s 表示,数字输入编码在主进位跃迁中改变1
LSB(0x7FFF 至0x8000 )时进行测量。参见图41 。
直流电源抑制比(PSRR)
PSRR表示电源电压变化对 DAC输出的影响大小,是指
DAC满量程输出的条件下 V
单位为 dB。 V
直流串扰
直流串扰是一个DAC 输出电平因响应另一个DAC 输出变化
而发生的直流变化。其测量方法是让一个DAC 发生满量程
输出变化(或软件关断并上电),同时监控另一个保持中间
电平的DAC 。单位为uV 。
负载电流变化引起的直流串扰用来衡量一个DAC 的负载电
流变化对另一个保持中间电平的DAC 的影响。以mV/mA
为单位。
基准馈通
基准馈通是指 DAC输出未更新(即 LDAC为高电平)时的
DAC输出端的信号幅度与基准输入之比,单位为 dB。
数字馈通
数字馈通衡量从器件的数字输入引脚注入到DAC 模拟输出
的脉冲,但在未写入DAC(SYNC 保持高电平)时进行测量。
数字馈通的单位为nV-s ,测量数字输入引脚上发生满量程
编码变化时的情况,即全0 至全1 ,或相反。
数字串扰
数字串扰是指一个输出为中间电平的DAC ,其输出因响应
另一个DAC 的输入寄存器的满量程编码变化(全0 至全1,
或相反)而引起的毛刺脉冲,该值在独立模式下进行测量,
用nV-s 表示。
模拟串扰
模拟串扰是指一个DAC 的输出因响应另一个DAC 输出的变
化引起的毛刺脉冲,其测量方法是向一个DAC 的输入寄存
器加载满量程编码变化(全0 至全1 ,或相反),同时LDAC 保
持高电平,然后发送脉冲使LDAC 变为低电平,并监控数
字编码未改变的DAC 的输出。毛刺面积用nV-s 表示。
保持在2 V ,而V DD的变化范围为±10% 。
REF
变化量与 VDD变化量之比,
OUT
数模转换毛刺脉冲
数模转换毛刺脉冲是DAC 寄存器中的编码输入变化时注入
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AD5628/AD5648/AD5668
DAC间串扰
DAC 间串扰是指一个DAC 的输出因响应另一个DAC 的数字
编码变化和后续的模拟输出变化,而引起的毛刺脉冲,包
括数字和模拟串扰。其测量方法是向一个DAC 加载满量程
编码变化(全0 至全1 ,或相反),保持LDAC 为低电平,同时
监控另一个DAC 的输出。毛刺的能量用nV-s 表示。
乘法带宽
DAC 内部的放大器具有有限的带宽,乘法带宽即是衡量该
带宽。参考端的正弦波(DAC 加载满量程编码)出现在输出
端。乘法带宽指输出幅度降至输入幅度以下3 dB 时的频率。
总谐波失真(THD)
总谐波失真是指理想正弦波与使用DAC 时其衰减形式的差
别。正弦波用作DAC 的参考,而THD 用来衡量DAC 输出端
存在的谐波。单位为dB 。
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AD5628/AD5648/AD5668
工作原理
数模转换部分
AD5628/AD5648/AD5668 DAC 采用CMOS 工艺制造,由一
串DAC 和一个输出缓冲放大器构成。每个器件均内置一个
1.25 V/2.5 V 、5 ppm/°C 基准电压源,其内部增益为2 。图 54
为DAC 架构框图。
R
R
R
R
R
TO OUTPUT
AMPLIFIER
图 54. DAC结构
DAC的输入编码为直接二进制,使用外部基准电压源时的
理想输出电压为:
使用内部基准电压源时的理想输出电压为:
其中:
D是载入 DAC寄存器的二进制编码的十进制等效值。
AD5628(12位):0至4095。
AD5648(14位):0至16,383。
AD5668(16位):0至65,535。
N为DAC分辨率。
电阻串
电阻串部分如图 55所示。它只是一串电阻,各电阻的值为
R。载入 DAC寄存器的编码决定抽取电阻串上哪一个节点
的电压,以馈入输出放大器。抽取电压的方法是将连接电
阻串与放大器的开关之一闭合。由于它是一串电阻,因此
可以保证单调性。
05302-053
图55. 电阻串
内部基准电压源
AD5628/AD5648/AD5668 内置一个片内基准电压源,内部
增益为2。 AD5628/AD5648/AD5668-1 内置一个1.25 V 、
5 ppm/°C基准电压源,满量程输出可达到 2.5 V; AD5628/
AD5648/AD5668-2和 AD5668-3内置一个 2.5 V、 5 ppm/°C基
准电压源,满量程输出可达到5 V 。上电时,片内基准电
压源关闭,因而可以使用外部基准电压源。内部基准电压
源通过写入控制寄存器启用(参见表7 )。
各器件的内部基准电压通过V
准电压输出驱动外部负载,则需要使用缓冲器。使用内部
基准电压源时,建议在基准电压输出与GND 之间放置一个
100 nF 电容,使基准电压保持稳定。
使用内部基准电压源时,不支持各通道独立关断。
引脚提供。如果利用基
REFOUT
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AD5628/AD5648/AD5668
输出放大器
输出缓冲放大器可以在其输出端产生轨到轨电压,输出范
围为0 V 至VDD 。它能驱动连接至GND 的一个2 kΩ 负载和
200 pF 电容的并联。从图31 和图 32 可以看出输出放大器的
源电流和吸电流能力。压摆率为1.5 V/μs ,¼ 到¾ 量程建立
时间为7 μs 。
串行接口
AD5628/AD5648/AD5668的3线串行接口 (SYNC、 SCLK和
DIN)与 SPI、 QSPI和 MICROWIRE接口标准以及大多数 DSP
兼容。典型写序列的时序图参见图2 。
写序列通过将SYNC 线置为低电平来启动。来自DIN 线的数
据在SCLK 的下降沿进入32 位移位寄存器。串行时钟频率最
高可以达到50 MHz ,因而AD5628/AD5648/AD5668 能与高
速DSP 兼容。在第32 个时钟下降沿,最后一位数据被读
入,编程功能执行完毕,DAC 寄存器内容和/ 或工作模式
会改变。在这个阶段,SYNC 线可以保持在低电平或置为
高电平。在任意一种情况下,必须在下一个写序列之前保
持至少15 ns 的高电平,这样才能用SYNC 下降沿启动下一
个写序列。SYNC 在写序列之间空闲时应为低电平,以进
一步降低器件功耗。如前所述,在下次写序列前,SYNC
必须被置为高电平。
表7. 命令定义
命令
C3 C2 C1 C0 描述
0 0 0 0
0 0 0 1
0 0 1 0
0 0 1 1
0 1 0 0
0 1 0 1
0 1 1 0
0 1 1 1
1 0 0 0
1 0 0 1
– – – –
1 1 1 1
写入输入寄存器n
更新DAC寄存器n
写入输入寄存器n,更新全部
(软件LDAC)
写入并更新DAC通道n
DAC关断/上电
加载清零编码寄存器
加载LDAC寄存器
复位(上电复位)
设置内部REF寄存器
保留
保留
保留
表8. 地址命令
地址(n)
A3 A2 A1 A0 选定的DAC 通道
0 0 0 0 DAC A
0 0 0 1 DAC B
0 0 1 0 DAC C
0 0 1 1 DAC D
0 1 0 0 DAC E
0 1 0 1 DAC F
0 1 1 0 DAC G
0 1 1 1 DAC H
1 1 1 1
所有 DAC
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AD5628/AD5648/AD5668
输入移位寄存器
输入移位寄存器为32 位宽。前4 位是无关位,后续4 位是命
令位C3 至C0 (参见表7 ),然后是4位DAC 地址A3 至A0 (参见
表8 ),最后是16 、14 、12 位数据字。AD5668 、AD5648 和
AD5628的数据字分别包括 16、 14、 12位输入编码和 4、 6、
8个无关位(参见图 56至图 58)。这些数据位在 SCLK的第 32
个下降沿被送入 DAC寄存器。
DB31 (MSB) DB0 (LSB)
SYNC 中断
在正常写序列中,SYNC 线在32 个SCLK 的下降沿保持为低
电平,DAC 会在SCLK 的第32 个下降沿和SYNC 的上升沿更
新。如果在第32 个下降沿之前SYNC 被拉高,写序列就会
被中断。移位寄存器会复位,写序列被认为是无效的。不
会造成DAC 寄存器内容的更新和工作模式的改变(参见图
59 )。
X
XXX
C3 C2 C1 C0 A3 A2 A1 A0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X
DATA BITS
ADDRESS BITS COMMAND BITS
图56. AD5668 输入寄存器内容
DB31 (MSB) DB0 (LSB)
X
X X X
C3 C2 C1 C0 A3 A2 A1 A0 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X XXX X X
DATA BITS
ADDRESS BITS COMMAND BITS
图57. AD5648 输入寄存器内容
DB31 (MSB) DB0 (LSB)
X
X X X
C3 C2 C1 C0 A3 A2 A1 A0 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 XXX XXX X X
DATA BITS
05302-054
05302-055
ADDRESS BITS COMMAND BITS
图58. AD5628 输入寄存器内容
SCLK
SYNC
DIN
DB31 DB0
INVALID WRITE SEQUENCE:
SYNC HIGH BEFORE 32ND FALLING EDGE
图59. SYNC 中断设置
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DB31 DB0
VALID WRITE SEQUENCE, OUTPUT UPDATES
ON THE 32ND FALLING EDGE
05302-056
05302-057
Page 23
内部基准电压源寄存器
片内基准电压源在上电时默认关闭。如果应用要求,可以
使用外部基准电压源。将用户可编程的内部REF 寄存器的
位DB0 设为高电平或低电平,可以开启或关闭片内基准电
压源(参见表9 )。命令1000 用于内部REF 寄存器的设置(参见
表7 )。表11 列出了输入移位寄存器中各位的状态与器件工
作模式的对应关系。
上电复位
AD5628/AD5648/AD5668 系列具有上电复位电路可以在上
电时控制输出电压。AD5628/AD5648/AD5668-1 、-2 DAC
在上电后输出0 V ,AD5668-3 DAC 在上电后输出中间电
平。输出一直保持该电平,直到对DAC 执行有效的写序
列,这对于在上电过程中需要了解DAC 输出状态的应用来
说很重要。还有一个软件可执行的复位功能,它可将DAC
复位至上电复位编码。命令0111 用于该复位功能(参见表
7 )。上电复位期间,LDAC 或CLR 上的所有事件都会被忽
略。
关断模式
AD5628/AD5648/AD5668具有四种独立的工作模式。命令
0100用于关断功能(参见表 7)。这些模式可通过软件编程,
设置控制寄存器中的两位(DB9 和DB8 )进行选择。
表11 列出了这些位的状态与器件工作模式的对应关系。将
相应的8 位(DB7 至DB0 )设为1 ,任意或所有DAC(DAC H 至
DAC A )都可以关断到选定的模式。表12 列出了关断 / 上电
期间输入移位寄存器的内容。使用内部基准电压源时,仅
支持所有通道关断到选定的模式。
将PD1 和PD0 设为0 (正常工作),可以使任意DAC 组合上
电。上电后,输出为输入寄存器中的值(LDAC 为低电平),
或者输出为关断前DAC 寄存器中的值(LDAC 为高电平)。
清零编码寄存器
AD5628/AD5648/AD5668具有一个硬件异步清零输入引脚
CLR。 CLR输入对下降沿敏感。通过将 CLR线置为低电
平,可以将输入寄存器和DAC 寄存器的内容清零至用户可
配置的CLR 寄存器中的数据,并相应地设置模拟输出。此
功能在系统校准中可用于将零电平、中间电平或满量程同
时载入所有通道。通过设置CLR 控制寄存器中的两位DB1
和DB0 ,用户可以对这些清零编码值进行编程(参见表
13 )。默认设置是输出清零至0 V 。命令0101 用于加载清零
编码寄存器(参见表7 )。
器件在下一次写操作的第32 个下降沿退出清零编码模式。
如果CLR 在写序列期间有效,写操作将被中止。
CLR脉冲有效时间 (CLR的下降沿到输出开始改变时)通常为
280 ns。然而,如果在DAC的线性区域以外,则执行CLR
后通常需要520 ns 输出才开始改变(参见图50 )。
表14 列出了加载清零编码寄存器操作期间输入移位寄存器
的内容。
当两位均设为0 时,器件正常工作,5V 时正常模式功耗为
1.3 mA 。在三种关断模式下,5V 时电源电流降至 0.4 μA(3V
时为0.2 μA )。不仅是供电电流下降,输出级也从放大器输
出切换为已知值的电阻网络,这是有好处的,因为在关断
模式下器件的输出阻抗是已知的。有三种不同的选项:输
出通过1 kΩ 电阻或100 kΩ 电阻内部连接到GND ,或者保持
开路状态(三态)。图60 显示了此输出级。
在关断模式有效时,选定DAC 的偏置发生器、输出放大
器、电阻串以及其它相关线性电路全部关闭。内部基准电
压源仅在所有通道均关断时才关断。然而,关断期间DAC
寄存器的内容不受影响。对于V
关断模式所需时间通常为4 μs 。请参见图40 。
= 5 V和V DD = 3 V,退出
DD
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AD5628/AD5648/AD5668
表9. 内部基准电压寄存器
内部REF 寄存器(DB0) 操作
0
1
表 10. 基准电压源设置命令的 32位输入移位寄存器内容
MSB
DB31 至 DB28 DB27 DB26 DB25 DB24 DB23 DB22 DB21 DB20 DB19 to DB1 DB0
X 1 0 0 0 X X X X X 1/0
无关位
命令位(C3 至C0 )
表 11. 关断工作模式
DB9 DB8 工作模式
0 0
0 1
1 0
1 1
正常工作
关断模式
1 kΩ接 GND
100 kΩ接 GND
三态
表 12. 关断 /上电功能的 32位输入移位寄存器内容
MSB LSB
DB31
至
DB28 DB27 DB26 DB25 DB24 DB23 DB22 DB21 DB20
X 0 1 0 0 X X X X X PD1 PD0 DAC H DAC G DAC F DAC E DAC D DAC C DAC B DAC
无关位
命令位(C3 至C0 )
地址位(A3 至A0 )无关位 无关位 关断模式 关断/ 上电通道选择,相应的位设为1 可选择通道
基准电压源关闭(默认)
基准电压源开启
LSB
地址位(A3 至A0 )
无关位 内部REF 寄存器
无关位
DB19
至
DB10 DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
A
RESISTOR
STRING DAC
AMPLIFIER
POWER-DOWN
CIRCUITRY
图60. 关断模式下的输出级
RESISTOR
NETWORK
V
OUT
05302-058
表13. 清零编码寄存器
清零编码寄存器
DB1 DB0
CR1 CR0
0 0
0 1
1 0
1 1
清零编码
0x0000
0x8000
0xFFFF
无操作
表 14. 清零编码功能的 32位输入移位寄存器内容
MSB
DB31
至 DB28 DB27 DB26 DB25 DB24 DB23 DB22 DB21 DB20 DB19 至 DB2 DB1 DB0
LSB
X 0 1 0 1 X X X X X CR1 CR0
无关位 命令位 (C3至 C0) 地址位 (A3至 A0)无关位 无关位 清零编码寄存器
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LDAC 功能
利用硬件LDAC 引脚可以同时更新所有DAC 的输出。
同步LDAC :读入新数据后,DAC 寄存器在第32 个SCLK 脉
冲的下降沿更新。LDAC 可以永久接为低电平,或者为脉
冲形式,如图2 所示。
异步LDAC :输出不在写入输入寄存器的同时更新。当
LDAC 变为低电平时,DAC 寄存器更新为输入寄存器的内
容。
或者,利用软件LDAC 功能,写入输入寄存器n 并更新所有
DAC 寄存器,也可以同时更新所有DAC 的输出。命令0011
用于该软件LDAC 功能。
利用LDAC 寄存器,用户可以更加灵活地控制硬件LDAC 引
脚。该寄存器允许用户选择在执行硬件LDAC 引脚时同时
更新哪些通道。如果将LDAC 位寄存器中的某一DAC 通道
设为0 ,则意味着该通道的更新受LDAC 引脚的控制。如果
该位设为1 ,则该通道同步更新,即DAC 寄存器在读入新
数据后更新,与LDAC 引脚的状态无关,此时LDAC 引脚被
视为接低电平。(有关LDAC 寄存器的工作模式,请参见表
15 。)在用户希望同时更新选定的通道,而其余通道同步更
新的应用中,这种灵活性十分有用。
使用命令0110 写入DAC 将加载8位 LDAC 寄存器(DB7 至
DB0 )。各通道的默认值为0 ,即LDAC 引脚正常工作。如果
将某一位设为1 ,则意味着无论LDAC 引脚的状态如何,对
应的DAC 通道都会更新。表16 列出了加载LDAC 寄存器工
作模式期间输入移位寄存器的内容。
AD5628/AD5648/AD5668
电源旁路和接地
在注重精度的电路中,精心考虑电路板上的电源和接地回
路布局很有用。AD5628/AD5648/AD5668 所在的印刷电路
板应将模拟部分与数字部分分离。如果
AD5628/AD5648/AD5668所在系统中有其它器件要求
AGND至 DGND连接,则只能在一个点上进行连接。该接
地点应尽可能靠近 AD5628/AD5648/AD5668。
AD5628/AD5648/AD5668的电源应使用 10 μF和 0.1 μF电容进
行旁路。这些电容应尽可能靠近该器件,0.1 μF 电容最好
正对着该器件。10 μF 电容应为钽珠型电容。0.1 μF 电容必
须具有低有效串联电阻(ESR) 和低有效串联电感(ESI) ,普
通陶瓷型电容通常具有这些特性。针对内部逻辑开关引起
的瞬态电流所导致的高频干扰,该0.1 μF 电容可提供低阻
抗接地路径。
电源走线应尽可能宽,以提供低阻抗路径,并减小电源线
路上的毛刺效应。时钟和其它快速开关的数字信号应通过
数字地将其与电路板上的其它部分屏蔽开。尽可能避免数
字信号与模拟信号交叠。当电路板相反两侧的走线相交
时,应确保这些走线彼此垂直,以减小电路板的馈通效
应。最佳电路板布局技术是微带线技术,其中电路板的元
件侧专用于接地层,信号走线则布设在焊接侧。但是,这
种技术对于双层电路板未必可行。
表15. LDAC 寄存器
加载DAC 寄存器
位(DB7至DB0)
LDAC
0 1/0
1
引脚
LDAC
X—无关位
操作
LDAC
由 LDAC引脚决定。
DAC通道更新,覆盖 LDAC引脚。 DAC通道视 LDAC为 0。
表 16. LDAC寄存器功能的 32位输入移位寄存器内容
MSB LSB
DB31
至
DB28 DB27 DB26 DB25 DB24 DB23 DB22 DB21 DB20
X 0 1 1 0 X X X X X DAC H DAC G DAC F DAC E DAC D DAC C DAC B DAC
命令位(C3 至C0 ) 无关位
地址位(A3 至A0)
无关位
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DB19
至
DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
A
无关位 LDAC位设为 1将覆盖 LDAC引脚
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AD5628/AD5648/AD5668
外形尺寸
5.10
5.00
4.90
4.50
4.40
4.30
PIN 1
1.05
1.00
0.80
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
4.50
4.40
4.30
PIN 1
0.15
0.05
14
1
0.65 BSC
0.30
0.19
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB-1
8
6.40
BSC
7
1.20
0.20
MAX
0.09
SEATING
PLANE
图 61. 14引脚超薄紧缩小型封装 [TSSOP]
(RU-14)
图示尺寸单位: mm
5.10
5.00
4.90
16
0.65
BSC
COPLANARITY
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB
0.10
0.30
0.19
9
8 1
1.20
MAX
SEATING
PLANE
6.40
BSC
0.20
0.09
图 62. 16引脚超薄紧缩小型封装 [TSSOP]
(RU-16)
图示尺寸单位: mm
0.75
0.60
0.45
0.75
0.60
0.45
061908-A
8°
0°
8°
0°
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AD5628/AD5648/AD5668
PIN 1
INDICATOR
0.80
0.75
0.70
EATING
PLANE
4.10
4.00 SQ
3.90
COMPLIANT
0.65
BSC
0.45
0.40
0.35
0.05 MAX
0.02 NOM
0.20 REF
TO
JEDEC STANDARDS MO-220-WGGC.
0.35
0.30
0.25
13
12
9
8
BOTTOMVIEW TOP VIEW
COPLANARITY
0.08
N
1
P
I
D
C
I
N
I
16
EXPOSED
1
PAD
4
5
FOR PROPER CONNECTION OF
THE EXPOSED PAD, REFER TO
THE PIN CONFIGURATION AND
FUNCTION DESCRIPTIONS
SECTION OF THIS DATA SHEET.
2.70
2.60 SQ
2.50
0.20 MIN
R
O
A
T
08-16-2010-C
图 63. 16引脚引脚架构芯片级封装 [LFCSP_WQ]
4 mm x 4 mm,超薄体
(CP-16-17)
图示尺寸单位: mm
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AD5628/AD5648/AD5668
订购指南
1
型号
AD5628BRUZ-1 ±1 LSB INL 1.25 V
AD5628BRUZ-1REEL7 ±1 LSB INL 1.25 V
AD5628BRUZ-2 ±1 LSB INL 2.5 V
AD5628BRUZ-2REEL7 ±1 LSB INL 2.5 V
AD5628ARUZ-2 ±2 LSB INL 2.5 V
AD5628ARUZ-2REEL7 ±2 LSB INL 2.5 V
AD5628ACPZ-1-RL7 ±2 LSB INL 1.25 V
AD5628ACPZ-2-RL7 ±2 LSB INL 2.5 V
AD5628BCPZ-2-RL7 ±1 LSB INL 2.5 V
AD5648BRUZ-1 ±4 LSB INL 1.25 V
AD5648BRUZ-1REEL7 ±4 LSB INL 1.25 V
AD5648BRUZ-2 ±4 LSB INL 2.5 V
AD5648BRUZ-2REEL7 ±4 LSB INL 2.5 V
AD5648ARUZ-2 ±8 LSB INL 2.5 V
AD5648ARUZ-2REEL7 ±8 LSB INL 2.5 V
AD5668BRUZ-1 ±16 LSB INL 1.25 V
AD5668BRUZ-1REEL7 ±16 LSB INL 1.25 V
AD5668BRUZ-2 ±16 LSB INL 2.5 V
AD5668BRUZ-2REEL7 ±16 LSB INL 2.5 V
AD5668BRUZ-3 ±16 LSB INL 2.5 V
AD5668BRUZ-3REEL7 ±16 LSB INL 2.5 V
AD5668ARUZ-2 ±32 LSB INL 2.5 V
AD5668ARUZ-2REEL7 ±32 LSB INL 2.5 V
AD5668ARUZ-3 ±32 LSB INL 2.5 V
AD5668ARUZ-3REEL7 ±32 LSB INL 2.5 V
AD5668BCPZ-1-RL7 ±16 LSB INL 1.25 V
AD5668BCPZ-1500RL7 ±16 LSB INL 1.25 V
AD5668BCPZ-2-RL7 ±16 LSB INL 2.5 V
AD5668BCPZ-2500RL7 ±16 LSB INL 2.5 V
AD5668ACPZ-2-RL7 ±32 LSB INL 2.5 V
AD5668ACPZ-3-RL7 ±32 LSB INL 2.5 V
EVAL-AD5668EBCZ
EVAL-AD5668EBRZ
1
Z = 符合 RoHS标准的器件。
温度范围
封装描述
封装选项 上电复位至编码 精度
−40°C至 +105°C 14引脚 TSSOP RU-14 零电平
−40°C至 +105°C 14引脚 TSSOP RU-14 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 14引脚 TSSOP RU-14 零电平
−40°C至 +105°C 14引脚 TSSOP RU-14 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 中间电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 中间电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 中间电平
−40°C至 +105°C 16引脚 TSSOP RU-16 中间电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C至 +105°C 16引脚 LFCSP_WQ CP-16-17 中间电平
LFCSP评估板
TSSOP评估板
内部基准
电压源
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registered trademarks are the property of their respective owners.
D05302sc-0-8/11(E)
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