Datasheet AD5628, AD5648, AD5668 Datasheet (ANALOG DEVICES)

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V
/
8通道、12/14/16SPI电压输出
denseDAC,内置5 ppm/°C
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 AD566816
AD5628/AD5648/AD5668
AD5648:14位 AD5628:12位 14引脚/16引脚TSSOP16引脚LFCSP封装
1.25 V/2.5 V5 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 V5.5 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LDACLDAC 覆盖功能 CLR 功能,清零至可编程编码 轨到轨工作
SCLK
SYNC
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 V5.5 V单电源供电,通过 设计保证单调性。AD5668AD5628提供4 mm × 4 mm LFCSP16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2AD5628-1/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/AD5668-2AD5668-3内置一个2.5 V5 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/AD5668-1AD5628-2/AD5648-2/
Rev. E
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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 V5 ppm/ºC片内基准电压源。
3. 提供14引脚/16引脚TSSOP16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 VDAC的典型功耗为 200 nA5 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
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
Page 2
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
20111修订版D至修订版E
更改表1AD5628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2AD5628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
20109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
20101修订版B至修订版C
更改图3 ............................................................................................10
更改订购指南部分.....................................................................28
20092修订版A至修订版B
更改表1的基准电流参数................................................................3
更改表1I
(正常模式)参数 .......................................................4
DD
更改表2的基准电流参数................................................................5
更改表2I
(正常模式)参数 .......................................................6
DD
200511修订版0至修订版A
更改技术规格部分.......................................................................3
200510修订版0:初始版
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AD5628/AD5648/AD5668
技术规格
VDD = 4.5 V5.5 VRL = 2 kΩGNDCL = 200 pFGNDV
1
1
A
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 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
参见图8 通过设计保证单调性 (参见图11)
参见图7 通过设计保证单调性 (参见图10)
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)
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 kΩGNDV
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 kΩGNDV
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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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
1
B
1
最小值 典型值 最大值
所有数字输入
所有数字输入为0VDD, DAC启用,不包括负载电流
正常模式
IDD ( )4
VDD = 4.5 V 5.5 V 1.0 1.5 1.0 1.5 mA VDD = 4.5 V 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+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8DAC均关断。
V
IH
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Page 5
VDD = 2.7 V3.6 VRL = 2 kΩGNDCL = 200 pFGNDV
= VDD。除非另有说明,所有规格均相对于T
REFIN
AD5628/AD5648/AD5668
2
1
A
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
1
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
±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
参见图6 通过设计保证单调性(参见图9)
0载入DAC寄存器(参见图25)
±2 ±2 µV/°C
−0.2 −1 −0.2 −1 % FSR
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 kΩGNDV
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 kΩGNDV
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 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
1
B
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0V
DAC启用,
DD
不包括负载电流
IDD(正常模式 VDD = 2.7 V3.6 V V I
= 2.7 V3.6 V
DD
(全关断模式
DD
VDD = 2.7 V3.6 V
1
温度范围:−40°C+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8DAC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 V5.5 VRL = 2 kΩGNDCL = 200 pFGNDV
= VDD。除非另有说明,所有规格均相对于T
REFIN
MIN至TMAX
而言。
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+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
¼¾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 Hz10 HzDAC编码 = 0x0000
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AD5628/AD5648/AD5668
时序特性
所有输入信号均在tr = tf = 1 ns/V(10%90%VDD)情况下标定并从(VIL + 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
4
的限值
= 2.7 V5.5 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 V5.5 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 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
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,TA = 25°C。
5
参数 额定值
VDD至GND
数字输入电压至GND
GND
V
OUT
V
REFIN/VREFOUT
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+7 V
−0.3 VV
−0.3 VV
−0.3 VV
−40°C+105°C
−65°C+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
V
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
3. 14引脚TSSOP(RU-14) 4. 16引脚TSSOP(RU-16) 5. 16引脚LFCSP (CP-16-17)
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
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 V5.5 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
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
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
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
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
8. INL AD5628—外部基准电压源
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
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
13. INL AD5648-2
0
DNL (LSB)
–0.5
–1.0
0 10k 20k 30k 40k 50k 60k 65535
05302-112
CODES
05302-115
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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 12559 01102 53 05 56 08552– 01–
TEMPERATURE (°C)
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 12559 01102 53 05 56 08552– 01–
TEMPERATURE (°C)
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 5.55.14.74.33.93.53.1
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 5.55.14.74.33.93.53.1
05302-124
VDD (V)
05302-127
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)
28. 采用外部基准电压源时的I
IDD WITH INTERNAL REFERENCE (mA)
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)
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)
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
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
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 5.55.14.74.33.93.53.1
05302-132
VDD (V)
05302-135
32. AD5668-1的源电流和吸电流能力
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 0.00100.00060.0002–0.0002–0.0006
05302-136
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 86420
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 0.00100.00060.0002–0.0002–0.0006
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 1050–5
24TH CLK RISING EDGE
TIME (µs)
A
V
OUT
05302-140
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
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)
90 12345678
05302-142
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)
45. 0.1 Hz10 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
10 8 91234567
05302-145
–0.0015
OUTPUT VOLTAGE (V)
TIME (µs)
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)
44. 0.1 Hz10 Hz输出噪声,外部基准电压源
80 1234567
05302-143
–0.20
TIME (s)
0
10 8 91234567
05302-146
46. 0.1 Hz10 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
10 8 91234567
05302-144
0
100 1M100k10k1k
V
REF
V
= 1.25V
REF
= 2.5V
FREQUENCY (Hz)
05302-147
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 10,0008000600040002000
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 100M10M1M100k1k01k100
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 1050–5
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)
50. 硬件CLR
EXT REF = 5V
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
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
53. 2.5 V基准电压温度系数与温度的关系
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Page 18
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(0x7FFF0x8000)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dBV
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VDD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 V5 ppm/°C基准电压源,其内部增益为2。图54DAC架构框图。
R
R
R
R
R
TO OUTPUT AMPLIFIER
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
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 VAD5628/ AD5648/AD5668-2AD5668-3内置一个2.5 V5 ppm/°C
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 VVDD。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/μs¼¾量程建立 时间为7 μs
串行接口
AD5628/AD5648/AD5668的3线串行接口(SYNCSCLK DIN)与SPIQSPIMICROWIRE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。
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
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C3C0(参见表7),然后是4位DAC地址A3A0(参见 表8),最后是161412位数据字。AD5668AD5648
AD5628的数据字分别包括161412位输入编码和46 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32SCLK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 BITSCOMMAND BITS
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 BITSCOMMAND BITS
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 BITSCOMMAND BITS
58. AD5628输入寄存器内容
SCLK
SYNC
DIN
DB31 DB0
INVALID WRITE SEQUENCE:
SYNC HIGH BEFORE 32ND FALLING EDGE
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
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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 VAD5668-3 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,LDACCLR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(DB9DB8)进行选择。
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(DB7DB0)设为1,任意或所有DAC(DAC HDAC 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。
PD1PD0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 CLRCLR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DB1DB0,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)。
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VDD = 3 V,退出
DD
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AD5628/AD5648/AD5668
9. 内部基准电压寄存器
内部REF寄存器(DB0) 操作
0 1
10. 基准电压源设置命令的32位输入移位寄存器内容
MSB DB31 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(C3C0)
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 kΩGND 100 kΩGND
三态
12. 关断/上电功能的32位输入移位寄存器内容
MSB LSB
DB31
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(C3C0)
地址位(A3A0)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(A3A0)
无关位 内部REF寄存器
无关位
DB19
DB10 DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0
A
RESISTOR
STRING DAC
AMPLIFIER
POWER-DOWN
CIRCUITRY
60. 关断模式下的输出级
RESISTOR
NETWORK
V
OUT
05302-058
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
14. 清零编码功能的32位输入移位寄存器内容
MSB DB31
DB28 DB27 DB26 DB25 DB24 DB23 DB22 DB21 DB20 DB19 DB2 DB1 DB0
LSB
X 0 1 0 1 X X X X X CR1 CR0
无关位 命令位(C3C0) 地址位(A3A0)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32SCLK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(DB7DB0)。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 AGNDDGND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 μF0.1 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。
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
LDAC引脚决定。 DAC通道更新,覆盖LDAC引脚。DAC通道视LDAC0
16. LDAC寄存器功能的32位输入移位寄存器内容
MSB LSB
DB31 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(C3C0)无关位
地址位(A3A0) 无关位
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DB19 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
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
81
1.20 MAX
SEATING PLANE
6.40 BSC
0.20
0.09
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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S
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
BOTTOMVIEWTOP 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
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+105°C 14引脚TSSOP RU-14 零电平
−40°C+105°C 14引脚TSSOP RU-14 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 14引脚TSSOP RU-14 零电平
−40°C+105°C 14引脚TSSOP RU-14 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 中间电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 中间电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 零电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 中间电平
−40°C+105°C 16引脚TSSOP RU-16 中间电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+105°C 16引脚LFCSP_WQ CP-16-17 零电平
−40°C+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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