电流输出/串行输入、16位/14位DAC
AD5543/AD5553
功能框图
产品特性
16位分辨率AD5543
AD5553：14位分辨率
±1 LSB DNL
±1 LSB INL
低噪声：12 nV/√Hz
低功耗：IDD = 10 µA
建立时间：0.5 µs
四象限乘法基准电压输入
满量程电流：2 mA ± 20%，VREF = 10 V
内置RFB便于电压转换
三线式接口
超紧凑型8引脚MSOP和8引脚SOIC封装
AD5543/AD5553
VREF
IOUT
DAC
16 OR 14
DAC
REGISTER
CONTROL
LOGIC
CS
16 OR 14
CLK
GND
02917-001
16-BIT/14-BIT SHIFT
REGISTER
SDI
图1.
应用
1.0
自动测试设备
仪器仪表
数字控制校准
工业控制PLC
0.8
0.6
0.4
INL (LSB)
AD5543/AD5553分别是16/14位、低功耗、电流输出、小尺
0.2
0
–0.2
–0.4
寸数模转换器(DAC)，设计采用5 V单电源供电，并在±10 V
–0.6
乘法基准电压下工作。
65,536
CODE
和温度跟踪，以便进行电压转换。
02917-002
61,440
57,344
53,248
49,152
45,056
40,960
36,864
32,768
28,672
24,575
20,480
16,384
外部运算放大器一起使用时，内部反馈电阻(RFB)支持R-2R
8152
–1.0
12,288
满量程输出电流由所施加的外部基准电压(VREF)决定。与
0
–0.8
4096
概述
RFB
VDD
图2. 积分非线性
串行数据接口利用串行数据输入(SDI)、时钟(CLK)和芯片
2
选择(CS)引脚，提供高速、三线式微控制器兼容型输入。
0
–2
8引脚SOIC封装。
–4
GAIN (dB)
AD5543/AD5553采用超紧凑(3 mm × 4.7 mm) 8引脚MSOP和
–6
–8
–10
–14
10k
100k
1M
FREQUENCY (Hz)
10M
100M
02917-025
–12
图3. 基准乘法带宽
Rev. F
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AD5543/AD5553
目录
特性....................................................................................................1
应用信息 .........................................................................................11
应用....................................................................................................1
稳定性 ........................................................................................11
概述....................................................................................................1
正电压输出 ...............................................................................11
功能框图 ...........................................................................................1
双极性输出 ...............................................................................11
修订历史 ...........................................................................................2
可编程电流源 ...........................................................................12
技术规格 ...........................................................................................3
基准电压源选择.......................................................................12
时序图 ..........................................................................................4
放大器选择 ...............................................................................12
绝对最大额定值..............................................................................5
评估板 .............................................................................................14
ESD警告.......................................................................................5
系统开发平台 ...........................................................................14
引脚配置和功能描述 .....................................................................6
AD5543/AD5553与SPORT的接口........................................14
典型性能参数 ..................................................................................7
波形发生器 ...............................................................................14
电路工作原理 ..................................................................................9
评估板操作 ...............................................................................14
DAC部分 .....................................................................................9
物料清单....................................................................................18
串行数据接口 ................................................................................10
外形尺寸 .........................................................................................19
ESD保护电路............................................................................10
订购指南....................................................................................20
PCB布局布线和电源旁路......................................................10
修订历史
2012年1月—修订版E至修订版F
增加图15；重新排序 .....................................................................8
更改表9 ...........................................................................................13
更改图27 .........................................................................................15
更改图28 .........................................................................................16
更换图29、图30和图31 ...............................................................17
2011年2月—修订版D至修订版E
增加“评估板”部分 ........................................................................14
更新“外形尺寸”.............................................................................20
更改“订购指南”.............................................................................21
2010年4月—修订版C至修订版D
更改图3 .............................................................................................1
更改表1 .............................................................................................3
移动“时序图”部分 ..........................................................................4
移动表4 .............................................................................................6
删除图13；重新排序 .....................................................................8
更改图14 ...........................................................................................8
更改图18 ...........................................................................................9
移动表5和表6 ................................................................................10
增加“基准电压源选择”部分和“放大器选择”部分 ................12
增加表7、表8和表9；重新排序................................................13
2009年10月—修订版B至修订版C
更新“外形尺寸”.............................................................................14
更改“订购指南”.............................................................................15
2009年7月—修订版A至修订版B
格式更新 .................................................................................... 通篇
更改特性部分 ..................................................................................1
更新“外形尺寸”.............................................................................14
更改“订购指南”.............................................................................15
2003年2月—修订版0至修订版A
更改订购指南 ..................................................................................3
2002年12月—修订版0：初始版
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AD5543/AD5553
技术规格
除非另有说明，VDD = 5 V ± 10%，VSS = 0 V，IOUT = 虚拟GND，GND = 0 V，VREF = 10 V，TA = 整个工作温度范围。
表1.
参数
静态性能1
分辨率
符号
条件
5 V ± 10%
单位
N
VREF = 10 V (AD5543)时，1 LSB = VREF/216 = 153 µV
VREF = 10 V (AD5553)时，1 LSB = VREF/214 = 610 µV
级：AD5553C
级：AD5543C
级：AD5543B
单调性
16
14
±1
±1
±2
±1
位
位
LSB(最大值)
LSB(最大值)
LSB(最大值)
LSB(最大值)
数据 = 0x0000，TA = 25°C
数据 = 0x0000，TA = TA 最大值
数据 = 0xFFFF
10
20
±1/±4
nA(最大值)
nA(最大值)
mV(典型值/
最大值)
ppm/°C(典型值)
相对精度
积分非
线性(INL)
差分非线性
差分非线
性(DNL)
误差：
输出漏电流
IOUT
满量程增益误差
GFSE
TCVFS
1
VREF
−15/+15
输入电阻
输入电容2
模拟输出
输出电流
RREF
CREF
5
5
V(最小值/
最大值)
kΩ(典型值)3
pF(典型值)
2
mA(典型值)
输出电容2
逻辑输入和输出
逻辑输入低电压
逻辑输入高电压
输入漏电流
输入电容2
接口时序2, 4
时钟输入频率
时钟高电平脉宽
时钟低电平脉宽
CS 至时钟建立
时钟至CS保持
数据建立
数据保持
电源特性
电源电压范围
COUT
200
pF(典型值)
0.8
2.4
10
10
V(最大值)
V(最小值)
µA(最大值)
pF(最大值)
fCLK
tCH
tCL
tCSS
tCSH
tDS
tDH
50
10
10
0
10
5
10
MHz
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
ns(最小值)
VDD范围
4.5/5.5
V(最小值/
最大值)
µA(最大值)
mW(最大值)
%/%(最大值)
满量程温度系数2
基准输入
VREF范围
正电源电流
功耗
电源灵敏度
IOUT
数据 = 0xFFFF(AD5543)
数据 = 0x3FFF(AD5553)
代码相关
VIL
VIH
IIL
CIL
参见图4和图5
IDD
PDISS
PSS
逻辑输入 = 0 V
逻辑输入 = 0 V
∆V DD = ±5%
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10
0.055
0.006
AD5543/AD5553
参数
交流特性4
输出电压建立时间
基准乘法带宽
DAC毛刺脉冲
馈通误差
数字馈通
总谐波失真
2
3
4
条件
5 V ± 10%
单位
tS
到满量程的±0.1%，
数据 = 0x0000到0xFFFF到0x0000(AD5543)
数据 = 0x0000到0x3FFF到0x0000(AD5553)
VREF = 100 mV rms，数据 = 0xFFFF
VREF = 0 V，数据 = 0x7FFF到0x8000(AD5543)
同一通道，数据 = 0x0000，VREF = 100 mV rms
CS = 1和fCLK = 1 MHz
VREF = 5 V p-p，数据 = 0xFFFF，f = 1 kHz
0.5
µs(典型值)
6.6
7
−83
7
−103
MHz(典型值)
nV-sec
dB
nV-sec
dB(典型值)
f = 1 kHz，带宽 = 1 Hz
12
nV/√Hz
带宽
Q
VOUT/VREF
Q
总谐波失
真(THD)
eN
输出散粒噪声电压
1
符号
使用外部精密OP177电流电压转换放大器，在闭环系统中进行所有静态性能测试(IOUT除外)。AD5543 RFB端子连接到放大器输出。+IN运算放大器接地，DAC IOUT
连接到−IN运算放大器。典型值代表25°C时测量的平均读数。
通过设计保证这些参数性能，但未经生产测试。
使用AD8038电流电压转换放大器，在闭环系统中进行所有交流特性测试，使用AD8065时的THD除外。
所有输入控制信号均指定tR = tF = 2.5 ns(10％到90％，3 V)并从1.5 V电平起开始计时。
时序图
SDI
D15
D14
D13
D12
D11
D10
D9
D8
D1
D0
CLK
tDS
tCSS
tDH
tCH
tCL
tCSH
02917-016
CS
图4. AD5543时序图
SDI
D13
D12
D11
D10
D9
D8
D7
D6
D1
D0
CLK
tDS
tDH
tCH
tCSS
tCL
tCSH
02917-017
CS
图5. AD5553时序图
Rev. F | Page 4 of 20
AD5543/AD5553
绝对最大额定值
注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
表2 .
参数
VDD 至 GND
VREF 至 GND
逻辑输入至GND
V(IOUT) 至 GND
输入电流至除电源引脚外的任何引脚
封装功耗
热阻θJA
8引脚表贴(MSOP)封装
8引脚表贴(SOIC)封装
最大结温(TJ最大值)
工作温度范围
B型和C型
存储温度范围
引脚温度
R-8、RM-8(气相，60秒)
R-8、RM-8(红外，15秒)
额定值
−0.3 V 至 +8 V
−18 V 至 +18 V
−0.3 V 至 +8 V
−0.3 V 至VDD + 0.3 V
±50 mA
(T J最大值 − TA )/θ JA
坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其它
超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器件
能否正常工作。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
150°C/W
100°C/W
150°C
−40°C 至 +85°C
−65°C 至 +150°C
215°C
220°C
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ESD(静电放电)敏感器件。
静电电荷很容易在人体和测试设备上累积，可高达4000
V，并可能在没有察觉的情况下放电。尽管本产品具有
专用ESD保护电路，但在遇到高能量静电放电时，可能
会发生永久性器件损坏。因此，建议采取适当的ESD防
范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。
AD5543/AD5553
CLK 1
SDI 2
RFB 3
VREF 4
AD5543/
AD5553
TOP VIEW
(Not to Scale)
8
CS
7
VDD
6
GND
5
IOUT
02917-004
引脚配置和功能描述
图6. 引脚配置
表3. 引脚功能描述
引脚编号
1
2
3
4
5
6
7
8
引脚名称
CLK
SDI
RFB
VREF
IOUT
GND
VDD
CS
描述
时钟输入。正边沿触发，时钟数据输入移位寄存器中。
串行寄存器输入。数据先直接加载到移位寄存器MSB。多余的前导位被忽略。
内部匹配的反馈电阻。此引脚连接到外部运算放大器，用于电压输出。
DAC基准电压输入引脚。建立DAC满量程电压。恒定的输入电阻与代码。
DAC电流输出。此引脚连接到外部精密电流电压运算放大器的反相端子，用于电压输出。
模拟地和数字地。
.
正电源输入。额定工作范围为5 V ± 10%。
片选。数字输入，低电平有效。移位寄存器数据在上升沿传输到DAC寄存器。有关工作参数，参见表4。
表4. 控制逻辑真值表
CLK
X
↑+ 1
X1
X1
1
CS
H
L
H
↑+1
DAC寄存器
锁存
锁存
锁存
从串行寄存器加载新的数据
串行移位寄存器功能
不起作用
移位寄存器数据前移一位
不起作用
移位寄存器数据传输到DAC寄存器
↑+ = 正逻辑转换；X = 无关。
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AD5543/AD5553
1.0
0.8
0.8
0.6
0.6
0.4
0.4
0.2
0.2
DNL (LSB)
1.0
0
–0.2
0
–0.4
–0.4
–0.6
–0.6
–0.8
–0.8
–1.0
0
8192
16,384 24,576 32,768 40,960 49,152 57,344 65,536
CODE (Decimal)
–1.0
0
2048
4096
图7. AD5543积分非线性误差
图10. AD5553差分非线性误差
1.5
1.0
0.8
VREF = 2.5V
TA = 25°C
1.0
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
0.5
INL
0
DNL
–0.5
–1.0
GE
–1.0
0
8192
16,384 24,576 32,768 40,960 49,152 57,344 65,536
CODE (Decimal)
02917-006
–0.8
–1.5
2
4
图8. AD5543差分非线性误差
10
图11. 线性误差与VDD 的关系
5
1.0
VDD = 5V
TA = 25°C
0.8
SUPPLY CURRENT IDD (mA)
0.6
0.4
0.2
0
–0.2
–0.4
–0.6
4
3
2
1
–1.0
0
2048
4096
6144
8192 10,240 12,288 14,336 16,384
CODE (Decimal)
0
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
LOGIC INPUT VOLTAGE VIH (V)
图12. 电源电流与逻辑输入电压的关系
图9. AD5553积分非线性误差
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5.0
02917-010
–0.8
02917-007
INL (LSB)
6
8
SUPPLY VOLTAGE VDD (V)
02917-009
LINEARITY ERROR (LSB)
0.6
DNL (LSB)
6144
8192 10,240 12,288 14,336 16,384
CODE (Decimal)
02917-008
–0.2
02917-005
INL (LSB)
典型性能参数
AD5543/AD5553
3.0
2.0
A2
–5V
5V
2V
DLY
67.72µs
0x5555
1.5
0x8000
1.0
0.5
0
10k
100k
100M
1M
10M
CLOCK FREQUENCY (Hz)
图13. AD5543电源电流与时钟频率的关系
136ns
图16. 建立时间
–3.65
90
VDD = 5V ± 10%
VREF = 10V
80
–3.70
70
–3.75
60
–3.80
VOUT (V)
PSRR (dB)
02917-014
0xFFFF
0x0000
02917-011
SUPPLY CURRENT (mA)
2.5
50
40
–3.85
–3.90
30
–3.95
20
10k
1k
FREQUENCY (Hz)
100
100k
1M
–4.05
–20
02917-012
0
10
–20
–40
–60
–80
–100
–120
–140
10
15
20
FREQUENCY (kHz)
25
02917-200
POWER SPECTRUM (dB)
0
5
10
20
图17. 半量程转换和数字馈通
20
0
0
TIME (ns)
图14. 电源抑制比(PSRR)与频率的关系
–160
–10
图15. AD5543/AD5553模拟THD
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30
40
02917-026
–4.00
10
AD5543/AD5553
电路工作原理
AD5543/AD5553包含16位/14位电流输出、DAC、串行输
入寄存器和DAC寄存器。两个转换器使用3线式串行数据
请注意，匹配的开关与内部5 kΩ反馈电阻串联。如果用户尝
试测量RFB，必须为VDD供电，确保连续性。
接口。
VDD
R2
DAC部分
的等效DAC结构。DAC内置匹配的反馈电阻，与外部运算
VREF
放大器一起使用(见图19)。RFB和IOUT端子分别连接到运
R1
VREF
C1
RFB
VDD
DAC架构使用电流导引R-2R梯形电阻设计。图18显示典型
AD5543/
AD5553
IOUT1
A1
GND
VOUT = 0 TO –VREF
SYNC SCLK SDIN
算放大器输出和反相节点，精密电压输出公式为
AGND
(1)
VOUT = −VREF × D/16,384 (AD5553)
(2)
请注意，输出电压极性与直流基准电压的VREF极性相反。
µCONTROLLER
NOTES
1. R1 AND R2 USED ONLY IF GAIN ADJUSTMENT IS REQUIRED.
2. C1 PHASE COMPENSATION (4pF TO 6pF) MAY BE REQUIRED
IF A1 IS A HIGH SPEED AMPLIFIER.
02917-019
VOUT = −VREF × D/65,536 (AD5543)
图19. 电压输出配置
这些DAC设计为在正/负基准电压下工作。VDD电源引脚仅
这些DAC还设计用于接受交流基准输入信号。AD5543接
供内部逻辑用于驱动DAC开关的通断状态。
受−12 V至+12 V范围内的输入基准电压。基准电压输入会
R
VREF
2R
R
2R
R
2R
具有5 kΩ ± 30%的恒定标称输入电阻值。DAC输出(IOUT)与
VDD
代码有关，会产生不同的电阻和电容。选择外部放大器时
RFB
R
S2
必须考虑AD5543在放大器反相输入节点上产生的阻抗变
5kΩ
S1
化。反馈电阻与DAC梯形电阻并联是输出电压噪声的主要
IOUT
来源。为了保持良好的模拟性能，推荐将0.01 µF至0.1 µF陶
瓷电容或芯片电容的电源旁路与1 µF钽电容并联。由于频
GND
DIGITAL INTERFACE CONNECTIONS OMITTED FOR CLARITY;
SWITCHES S1 AND S2 ARE CLOSED, VDD MUST BE POWERED.
02917-018
率的PSRR能力降低，用户必须避免电源切换。
图18. 等效R-2R DAC电路
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AD5543/AD5553
串行数据接口
VDD
AD5543/AD5553使用3线式(CS、SDI、CLK)串行数据接
DIGITAL
INPUTS
口。新的串行数据以16位数据字格式逐个输入AD5543的串
行输入寄存器。以MSB优先方式加载。表5定义了16个数
5kΩ
要求，数据通过SDI引脚，在CLK的正时钟沿逐个输入寄
02917-020
据字位。依照接口时序规格中规定的数据建立和保持时间
DGND
存器。选通CS引脚将串行寄存器数据传输到DAC寄存器
图20. 等效ESD保护电路
时，仅查询逐个输入到串行寄存器中的最后16位。因为大
PCB布局布线和电源旁路
多数微控制器输出8位字节的串行数据，所以两个数据字
采用紧凑、最小引线长度PCB的布局设计是很好的做法。 输
节可以写入到AD5543/AD5553。加载串行寄存器之后，CS
入的引线应尽可能短，以将IR压降和杂散电感降至最小。
的上升沿将串行寄存器数据传输到DAC寄存器；在此选通
同样，必须采用优质电容将电源旁路达到最佳稳定性。要
期间，不应切换CLK。对于AD5553，采用16位时钟周期，
实现器件的电源引脚旁路，应采用0.01μF至0.1μF的盘式或
会忽略这两个LSB。
片式陶瓷电容。电源处也应当运用低ESR 1 µF至10 µF钽电容
ESD保护电路
或电解电容，以便尽可能减少瞬态干扰，并滤除低频纹波。
所有逻辑输入引脚包含反向偏置的ESD保护齐纳二极管，
VREF与RFB之间的PCB金属走线也应当匹配，使增益误差达
与地(DGND)和VDD相连，如图20所示。
到最小。
表5. AD5543串行输入寄存器数据格式；数据以MSB优先格式加载
B15 (MSB)
D15
B14
D14
B13
D13
B12
D12
B11
D11
B10
D10
B9
D9
B8
D8
B7
D7
B6
D6
B6
D6
B5
D5
B5
D5
B4
D4
B3
D3
B2
D2
B1
D1
B0 (LSB)
D0
表6. AD5553串行输入寄存器数据格式；数据以MSB优先格式加载
B13 (MSB)1
D13
1
B12
D12
B11
D11
B10
D10
B9
D9
B8
D8
B7
D7
B4
D4
B3
D3
完整的16位数据字可以加载到AD5553串行输入寄存器，但CS返回逻辑高电平时，只有输入的最后14位传输到DAC寄存器。
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B2
D2
B1
D1
B0 (LSB)
D0
AD5543/AD5553
应用信息
双极性输出
稳定性
AD5543/AD5553本身是采用2象限乘法DAC。换言之，可
VDD
U1
输入电压相反。
IOUT
VREF
VO
AD8628
GND
AD5543/AD5553
在某些应用中，可能需要产生全四象限乘法功能或双极性
输出摆幅，这可通过将额外U4外部放大器配置为求和放大
02917-021
VREF
以轻松设置用于单极性输出运算。满量程输出极性与基准
C1
RFB
VDD
U2
器来轻松实现(见图23)。在此电路中，第二个放大器U4提
图21. 防止增益峰值所用的可选补偿电容
供了2的增益，将输出范围幅度提高到5 V。利用基准电压
对于电流转电压配置，DAC的IOUT和运算放大器的反相节
提供的2.5 V偏置电压使外部放大器偏置，便可实现全四象
点必须尽可能彼此靠近连接，且必须采用合适的PCB布局
限乘法电路。此电路的传递公式显示，当输入数据(D)从
技术。因为每个代码变化对应于一个阶跃函数，所以如果
零码(VOUT = −2.5 V)递增至半量程(VOUT = 0 V)，再递增至满
运算放大器的GBP有限且反相节点处存在过大的寄生电
量程(VOUT = +2.5 V)时，就会产生正负输出电压。
容，则会出现增益峰值。
VOUT = (D/32,768 − 1) × VREF (AD5543)
(3)
可选的补偿电容C1能够增加稳定性，如图21所示。必须凭
VOUT = (D/16,384 − 1) × VREF (AD5553)
(4)
经验选择C1，但通常20 pF就足以补偿。
对于AD5543，电阻容差成为用户会注意到的主要误差。
正电压输出
R1
为了获得正电压输出，由于存在电阻容差误差，与通过反
C2
相放大器的输出反转相比，向DAC输入施加负基准电压的
电压进行电平转换，使基准的VOUT引脚虚拟接地，且基
ADR03
准的GND引脚为−2.5 V(见图22)。
+5V
+5V
V+
1/2AD8620
V–
–5V
GND
U3
–2.5V
+5V
U1
VDD
VOUT VIN
VREF
GND
GND
U3
5kΩ ± 0.01%
R3
RFB
C1
U1
VDD
VREF
C1
RFB
IOUT
1/2AD8628
GND
AD5543/AD5553
U2
VO
0V < VO < +2.5V
图22. 正电压输出配置
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V+
1/2AD8620
V–
VO
IOUT
1/2AD8620
AD5553 ONLY
U2
图23. 四象限乘法应用电路
02917-022
U4
VOUT VIN
U4 +5V
+5V
–5V
–2.5V < VO < +2.5V
02917-023
方式更好。为了生成负基准电压，运算放大器可以对基准
ADR03
R2
10kΩ ± 0.01% 10kΩ ± 0.01%
AD5543/AD5553
可编程电流源
基准电压源选择
图24显示采用改良Howland电流泵的多功能电压电流转换
选择与AD55xx系列电流输出DAC一起使用的基准电压源
电路。除了提供精密电流转换之外，此电路还支持双向电
时，要注意基准电压源的输出电压和温度系数规格。选择
流以及高压要求。此电路可用于4 mA至20 mA电流发射器，
具有低电平输出温度系数的精密基准电压源，可以将误差
最大负载为500 Ω。如图24所示，如果电阻网络匹配，负载
源降到最低。表7列出了ADI公司适合与此范围的电流输出
电流为
DAC一起使用的某些基准电压源。
IL =
(R2 + R3)/ R1
R3
× V REF × D
(5)
放大器选择
电流导引模式的基本要求是放大器具有低输入偏置电流和
低输入失调电压。因为存在DAC的代码相关输出电阻，所
理论上，R3可以根据需要尽可能调小，以便在U3输出电
流驱动能力范围内达到所需电流。此电路功能多样，因
此AD8510可以在两个方向均提供±20 mA，且顺从电压达
到15 V，这主要受U3的电源电压限制。但是，用户必须注
意补偿。无需C1，可以得出输出阻抗为
以运算放大器的输入失调电压会与电路的可变增益相乘。
由于放大器的输入电压出现失调，因而两个相邻数字小数
之间的噪声增益变化会使输出电压产生步进变化。此输出
电压变化与两个代码间所需的输出变化相叠加，引起差分
线性误差；如果该误差足够大，可能会导致DAC非单调。
R1' R3(R1 + R2 )
(6)
运算放大器的输入偏置电流也会在电压输出上产生失调，
如果电阻完美匹配，ZO为无穷大，符合预期，表现为理想
运算放大器的共模抑制对电压切换电路很重要，因为其会
ZO =
R1(R2' + R3' ) − R1' (R2 + R3 )
其原因是偏置电流会流经反馈电阻RFB。
的电流源。另一方面，如果这些电阻不匹配，ZO可以是正
在电路的电压输出端产生代码相关误差。
值，也可以是负值。负值可能引起振荡。因此，C1需要避
如果DAC开关由真正的宽带低阻抗信号源(VIN和AGND)驱
免振荡。对于关键应用，凭经验可确定C1，但通常在几个
动，就会迅速建立。因此，电压开关DAC电路的压摆率和
皮法(pF)范围内。
建立时间主要由输出运算放大器决定。若要获得此配置中
的最小建立时间，可将DAC的VREF节点(此应用中的电压输
VDD
U1
VDD
VREF
放大器和精心的电路板设计来实现。
RFB
IOUT
GND
AD5543/AD5553
AD8628
ADI公司针对精密直流和交流应用提供各类放大器，如表8
R1'
R2'
150kΩ 15kΩ
和表9所示。
C1
10pF
U2
VDD
V+
U3
R3'
50Ω
AD8510
V–
VSS
R1
150kΩ
R3
50Ω
VL
R2
15kΩ
LOAD
IL
02917-024
VREF
出节点)处的电容降到最低。这可通过使用低输入电容缓冲
图24. 含双向电流控制和高压顺从功能的可编程电流源
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AD5543/AD5553
表7. 适用的ADI精密基准电压源
产品型号 输出电压(V)
ADR01
10
ADR01
10
ADR02
5.0
ADR02
5.0
ADR03
2.5
ADR03
2.5
ADR06
3.0
ADR06
3.0
ADR420
2.048
ADR421
2.50
ADR423
3.00
ADR425
5.00
ADR431
2.500
ADR435
5.000
ADR391
2.5
ADR395
5.0
产品型号
0.05
0.05
0.06
0.06
0.1
0.1
0.1
0.1
0.05
0.04
0.04
0.04
0.04
0.04
0.16
0.10
最大温度
漂移(ppm/°C)
3
9
3
9
3
9
3
9
3
3
3
3
3
3
9
9
ISS (mA)
1
1
1
1
1
1
1
1
0.5
0.5
0.5
0.5
0.8
0.8
0.12
0.12
输出噪声(μV p-p)
20
20
10
10
6
6
10
10
1.75
1.75
2
3.4
3.5
8
5
8
封装
SOIC-8
TSOT-5, SC70-5
SOIC-8
TSOT-5, SC70-5
SOIC-8
TSOT-5, SC70-5
SOIC-8
TSOT-5, SC70-5
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, MSOP-8
TSOT-5
TSOT-5
表8. 适用的ADI精密运算放大器
产品型号
OP97
OP1177
AD8675
AD8671
ADA4004-1
AD8603
AD8607
AD8605
AD8615
AD8616
电源电压(V)
±2 至 ±20
±2.5 至 ±15
±5 至 ±18
±5 至 ±15
±5 至 ±15
1.8 至 5
1.8 至 5
2.7 至 5
2.7 至 5
2.7 至 5
VOS最大值
(μV)
25
60
75
75
125
50
50
65
65
65
IB最大值
(nA)
0.1
2
2
12
90
0.001
0.001
0.001
0.001
0.001
0.1 Hz至10 Hz
噪声(μV p-p)
0.5
0.4
0.1
0.077
0.1
2.3
2.3
2.3
2.4
2.4
电源电流(μA)
600
500
2300
3000
2000
40
40
1000
2000
2000
封装
SOIC-8 , PDIP-8
MSOP-8, SOIC-8
MSOP-8, SOIC-8
MSOP-8, SOIC-8
SOIC-8, SOT-23-5
TSOT-5
MSOP-8, SOIC-8
WLCSP-5, SOT-23-5
TSOT-5
MSOP-8, SOIC-8
表9. 适用的ADI高速运算放大器
产品型号
AD8065
AD8066
AD8021
AD8038
ADA4899-1
AD8057
AD8058
AD8061
AD8062
AD9631
电源电压(V)
5 至 24
5 至 24
5 至 24
3 至 12
5 至 12
3 至 12
3 至 12
2.7 至 8
2.7 至 8
±3 至 ±6
ACL时带宽(MHz)
145
145
490
350
600
325
325
320
320
320
压摆率(V/µs)
180
180
120
425
310
1000
850
650
650
1300
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VOS(最大值)(μV)
1500
1500
1000
3000
35
5000
5000
6000
6000
10,000
IB最大值(nA)
0.006
0.006
10,500
750
100
500
500
350
350
7000
封装
SOIC-8, SOT-23-5
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, SC70-5
LFCSP-8, SOIC-8
SOT-23-5, SOIC-8
SOIC-8, MSOP-8
SOT-23-5, SOIC-8
SOIC-8, MSOP-8
SOIC-8, PDIP-8
AD5543/AD5553
评估板
EVAL-AD5543/EVAL-AD5553与ADI公司的SDP1Z系统开发
SPORT_TFS
平台板配合使用。系统开发平台板可与评估板分开购买。
CS
SPORT_TSCLK
使用这种基于Blackfin的开发板完成USB至SPI与AD5543的
SCLK
SPORT_DTO
通信。此软件提供波形发生器。
SDIN
系统开发平台(SDP)是与产品评估板搭配使用的硬件和软
AD5543/AD5553
ADSP-BF527
件评估工具。SDP板基于Blackfin BF527处理器，通过一个
02917-124
系统开发平台
图25. AD5543/AD5553与SPORT的接口
USB 2.0高速端口与PC建立USB连接。有关此器件的更多信
波形发生器
息，请访问系统开发平台网页。
评估板软件提供了波形发生器，可显示引入的每个变化并
AD5543/AD5553与SPORT的接口
发送到输出。
ADI公司的SDP有一个SPORT串行端口。SPORT接口用于
控制AD5543/AD5553，允许最高30 MHz的时钟频率。
评估板操作
评估板采用±12 V和+5 V电源电压。+12 V VDD和VSS用于为
02917-125
输出放大器供电，而+5 V用于为DAC (VDD1)供电。
图26. 评估板软件——波形发生器
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Rev. F | Page 15 of 20
C8
10uF
图27. AD5543/AD5553评估板原理图
+
VOUT
4
U2
ADR435
C9 5 TRIM
0.1uF
GND
+ VIN
8
/CS
2
2
/CS
SDIN
SDIN
J1-3
J1-4
J1-5
1
SCLK
DGND
SCLK
VDD
VSS
VDD
J1-2
6
CS
C1
AGND
0.1uF
C10
AGND
6
LK1
VREF
IOUT
RFB
C2
AD5543_53
SDIN
SCLK
U1
7
VDD
DVDD
4
5
3
0.1uF
10uF
OP AMP + REFERENCE SUPPLY
DAC + VIN FOR SDP
+
J1-1
J3
U3
+ DIS
8
-
VDD
3
2
VREF
C3
5.6pF
VSS
C6
V- 4
OP
V+ 7
C5
C4
C7
+
10uF
6
0.1uF
10uF
0.1uF
+
DVDD
VOUT
J4
VOUT
AD5543/AD5553
02917-126
AD5543/AD5553
BMODE1: PULL UP WITH A 10k RESISTOR TO SET SDP TO BOOT FROM A SPI FLASH ON THE DAUGHTER BOARD
J2
VIN: USE THIS PIN TO POWER THE SDP
REQUIRES 4-7V 200mA
RESET_IN
BMODE1
UART_TX
UART_RX
GND
GND
NC
NC
SDP
NC
NC
STANDARD
NC
NC
CONNECTOR
NC
NC
NC
NC
GND
GND
NC
NC
NC
NC
TMR_D
TMR_C *
TIMERS
TMR_B
TMR_A
GPIO7
GPIO6
GND
GND
GENERAL
GPIO5
GPIO4
INPUT/OUTPUT
GPIO3
GPIO2
GPIO1
GPIO0
SCL_0
SCL_1
I2C
SDA_0
SDA_1
GND
GND
SPI_CLK
SPI_SEL1/SPI_SS
SPI_MISO
SPI_SEL_C
SPI
SPI_MOSI
SPI_SEL_B
SPI_SEL_A
GND
GND
SPORT_INT
SPORT_TSCLK
SPORT_DT3 *
*
SPORT_DT0
SPORT_DT2
SPORT
SPORT_TFS
SPORT_DT1
SPORT_RFS
SPORT_DR1
SPORT_DR0
SPORT_DR2 *
SPORT_RSCLK
SPORT_DR3 *
GND
GND
PAR_CLK
PAR_FS1
PAR_FS2
PAR_FS3
PAR_A0
PAR_A1
PAR_A2
PAR_A3
GND
GND
PAR_INT
PAR_CS
PAR_WR
PAR_RD
PAR_D0
PAR_D1
PARALLEL
PAR_D2
PAR_D3
PORT
PAR_D4
PAR_D5
GND
GND
PAR_D6
PAR_D7
PAR_D8
PAR_D9
PAR_D10
PAR_D11
PAR_D12
PAR_D13
GND
PAR_D14
PAR_D15
GND
*
*
PAR_D16
PAR_D17
* PAR_D18
PAR_D19 *
* PAR_D20
PAR_D21 *
* PAR_D22
PAR_D23 *
GND
GND
VIO(+3.3V)
USB_VBUS
GND
GND
GND
GND
NC
NC
*NC ON BLACKFIN SDP
NC
VIN
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
111
112
113
114
115
116
117
118
119
120
BOARD ID EEPROM (24LC64) MUST BE ON I2C BUS 0, ADDRESS IS AT USER DISCRETION
3.3V_BF
1
2 A0
3 A1
4 A2
VSS
8
VCC 7
WP 6
SCL 5
SDA
24LC64
STATUS
START
MAIN I2C BUS (CONNECTED TO BLACKFIN TWI - PULL UP RESISTORS NOT REQUIRED)
I2C BUS 1 IS COMMON ACROSS BOTH CONNECTORS ON SDP - PULL UP RESISTORS REQUIRED
(CONNECTED TO BLACKFIN GPIO - USE I2C_0 FIRST)
图28. SDP接口原理图
Rev. F | Page 16 of 20
U4
SCLK
SDIN
/CS
3.3V_BF
VIO: USE TO SET IO VOLTAGE MAX DRAW 20mA
02917-127
USB_VBUS
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
32
31
30
29
28
27
26
25
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
02917-128
AD5543/AD5553
02917-129
图29. 丝网图——元件侧视图(顶层)
02917-130
图30 元件侧布局图
图31. 焊接侧布局图
Rev. F | Page 17 of 20
AD5543/AD5553
物料清单
表10 .
名称
CS
AGND
C1
C2
C3
C4
C5
C6
C7
C8
C9
C10
C11
C12
GL1
J1
J2
J3
J4
SCLK
SDIN
U1
U2
U3
U4
USB_VBUS
VOUT
VREF
X1
X2
器件描述
测试点
测试点
电容+
电容
电容
电容+
电容
电容+
电容
电容+
电容
电容
电容
电容
接地链路
CON\POWER5
SDP-STANDARD-CONN
SMB
SMB
测试点
测试点
AD5543/AD5553
ADR435
AD8038
24LC64
测试点
测试点
测试点
MTHOLE-3MM
MTHOLE-3MM
值
10 µF
0.1 µF
5.6 pF
10 µF
0.1 µF
10 µF
0.1 µF
10 µF
0.1 µF
0.1 µF
10 µF
0.1 µF
PCB封装
测试点
测试点
RTAJ_A
C0603
C0603
RTAJ_B
C0603
RTAJ_B
C0603
RTAJ_B
C0603
C0603
C0805
C0603
元件链路
CON\POWER5
CON-120/FX8-120S-SV
SMB
SMB
测试点
测试点
SO8NB
SO8NB
SO8NB
MSO8
测试点
测试点
测试点
MTHOLE-3MM
MTHOLE-3MM
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器件描述
红色测试点
黑色测试点
10 V SMD钽电容
50 V X7R陶瓷电容
多层陶瓷电容
16 V钽电容
50 V X7R陶瓷电容
16 V钽电容
50 V X7R陶瓷电容
16 V钽电容
50 V X7R陶瓷电容
50 V X7R陶瓷电容
10 V 10 µF陶瓷电容10% X5R 0805
50 V X7R陶瓷电容
铜短路
5引脚端子板
120通道连接器、0.6 mm间距、插座
标准PCB安装SMB插孔——50 Ω
标准PCB安装SMB插孔——50 Ω
红色测试点
红色测试点
数模转换器
5 V基准电压源
单通道运算放大器8引脚
64K I2C串行EEPROM MSOP8
黑色测试点
红色测试点
红色测试点
3 mm NPTH孔
3 mm NPTH孔
AD5543/AD5553
外形尺寸
3.20
3.00
2.80
8
3.20
3.00
2.80
5.15
4.90
4.65
5
1
4
PIN 1
IDENTIFIER
0.65 BSC
15° MAX
1.10 MAX
0.15
0.05
COPLANARITY
0.10
0.80
0.55
0.40
0.23
0.09
6°
0°
0.40
0.25
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-187-AA
10-07-2009-B
0.95
0.85
0.75
图32. 8引脚超小型封装[MSOP]
(RM-8)
图示尺寸单位：mm
5.00 (0.1968)
4.80 (0.1890)
8
1
5
6.20 (0.2441)
5.80 (0.2284)
4
1.27 (0.0500)
BSC
0.25 (0.0098)
0.10 (0.0040)
COPLANARITY
0.10
SEATING
PLANE
1.75 (0.0688)
1.35 (0.0532)
0.51 (0.0201)
0.31 (0.0122)
0.50 (0.0196)
0.25 (0.0099)
45°
8°
0°
0.25 (0.0098)
0.17 (0.0067)
1.27 (0.0500)
0.40 (0.0157)
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MS-012-AA
CONTROLLING DIMENSIONS ARE IN MILLIMETERS; INCH DIMENSIONS
(IN PARENTHESES) ARE ROUNDED-OFF MILLIMETER EQUIVALENTS FOR
REFERENCE ONLY AND ARE NOT APPROPRIATE FOR USE IN DESIGN.
图33. 8引脚标准小型封装[SOIC_N]
窄体(R-8)
图示尺寸单位：mm和(inch)
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012407-A
4.00 (0.1574)
3.80 (0.1497)
AD5543/AD5553
订购指南
型号1, 2
AD5543CRMZ
AD5543CRMZ-REEL7
AD5543BR
AD5543BRZ
AD5543BRM
AD5543BRM-REEL7
AD5543BRMZ
AD5543BRMZ-REEL7
AD5553CRM
AD5553CRM-REEL7
AD5553CRMZ
AD5553CRMZ-REEL7
EVAL-AD5543SDZ
1
2
INL (LSB)
±1
±1
±2
±2
±2
±2
±2
±2
±1
±1
±1
±1
RES (LSB)
16
16
16
16
16
16
16
16
14
14
14
14
温度范围
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
−40°C 至 +85°C
AD5543内置1040个晶体管。芯片尺寸测量55 mil × 73 mil 或 4,015 sq. mil。
Z = RoHS兼容器件，#表示RoHS兼容器件的产品可能在顶部或底部进行标识。
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registered trademarks are the property of their respective owners.
D02917sc-0-1/12(F)
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封装描述
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚SOIC_N
8引脚SOIC_N
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚MSOP
8引脚MSOP
评估板
封装选项
RM-8
RM-8
R-8
R-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
RM-8
标识
DEV
DEV
DXB
DXB
DXB#
DXB#
DUC
DUC
DUC#
DUC#
工商网监
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