8通道、12/16位、I2C、
DAC,
集成5 ppm/°C片内基准电压源
AD5629R/AD5669R
产品特性
功能框图
低功耗8通道DAC
AD5629R:12位
AD5669R:16位
2.6 mm × 2.6 mm、16引脚WLCSP
4 mm × 4 mm、16引脚LFCSP和16引脚TSSOP
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)
2.7 V至5.5 V电源
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CLR功能
I2C兼容型串行接口支持标准(100 kHz)和快速(400 kHz)模式
VDD
VREFIN/VREFOUT
AD5629R/AD5669R
1.25V/2.5V REF
BUFFER
LDAC
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC A
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC B
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC C
SCL
VOUTA
BUFFER
VOUTB
SDA
INTERFACE LOGIC
BUFFER
VOUTC
BUFFER
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC D
VOUTD
BUFFER
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC E
VOUTE
BUFFER
A0
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC F
VOUTF
BUFFER
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
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC G
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
STRING
DAC H
VOUTG
BUFFER
LDAC CLR
POWER-DOWN LOGIC
GND
图1.
概述
AD5629R/AD5669R分别是低功耗、8通道、12/16位缓冲电
压输出DAC,通过设计保证单调性。
AD5629R/AD5669R片内集成基准电压源,内部增益为2。
AD5629R-1/AD5669R-1内置一个1.25 V、5 ppm/°C基准电压
源,满量程输出范围为2.5 V。AD5629R-2/AD5629R-3和
AD5669R-2/AD5669R-3内置 2.5 V、5 ppm/°C基准电压源,
满量程输出范围为5 V,具体取决于所选的选项。选择1.25 V
基准电压的器件可采用2.7 V至5.5 V单电源供电。选择2.5 V
基准电压的器件可在4.5 V至5.5 V电压范围内工作。上电时,
片内基准电压源关闭,因而可以用外部基准电压。内部基
准电压源通过软件写入使能。
Rev. D
上述器件内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至0 V
(AD5629R-1/AD5629R-2、AD5669R-1/AD5669R-2)或中量
程(AD5629R-3/AD5669R-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
可选输出负载。
产品特色
1.
2.
3.
4.
5.
8通道12/16位DAC。
1.25 V/2.5 V、5 ppm/ºC片内基准电压源。
采用16引脚LFCSP和TSSOP、16引脚WLCSP封装。
上电复位至0 V或中间电平。
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。
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08819-001
POWER-ON RESET
VOUTH
AD5629R/AD5669R
目录
特性.................................................................................................. 1
应用.................................................................................................. 1
功能框图 ......................................................................................... 1
概述.................................................................................................. 1
产品特色 ......................................................................................... 1
修订历史 ......................................................................................... 2
技术规格 ......................................................................................... 3
交流特性.................................................................................... 6
I2C时序特性 .............................................................................. 7
绝对最大额定值............................................................................ 9
ESD警告..................................................................................... 9
引脚配置和功能描述 ................................................................. 10
典型性能参数 .............................................................................. 12
术语................................................................................................ 19
工作原理 ....................................................................................... 21
数模转换器(DAC)部分......................................................... 21
电阻串 ...................................................................................... 21
内部基准电压源..................................................................... 21
输出放大器 ............................................................................. 22
串行接口.................................................................................. 22
写操作 ...................................................................................... 22
读操作 ...................................................................................... 22
输入移位寄存器..................................................................... 23
多字节操作 ............................................................................. 23
内部基准电压寄存器............................................................ 24
上电复位.................................................................................. 24
省电模式.................................................................................. 25
清零编码寄存器..................................................................... 25
LDAC 功能 .............................................................................. 27
电源旁路和接地..................................................................... 27
外形尺寸 ....................................................................................... 28
订购指南.................................................................................. 30
修订历史
2014年4月—修订版C至修订版D
更改表6中的V OUT B、V OUT C、V OUT D、V OUT E、V OUT G、
VOUTH引脚编号 .......................................................................... 11
2014年2月—修订版B至修订版C
更改表6 ........................................................................................ 11
更改图38、图39和图40 ............................................................ 17
更改“订购指南”........................................................................... 30
2013年2月—修订版A至修订版B
增加16引脚WLCSP封装 ........................................................通篇
更改“产品特性”部分.................................................................... 1
增加图5;重新排序 ................................................................... 10
移动表6 ......................................................................................... 11
更改图25和图26 .......................................................................... 15
增加图58 ....................................................................................... 29
更改订购指南 .............................................................................. 30
更改特性、概述和产品聚焦部分 ............................................. 1
更改AD5629R相对精度参数、基准输出(1.25 V)
基准输入范围参数和基准输出(2.5 V)
基准输入范围参数(表1).............................................................. 3
更改相对精度参数和基准电压温度系数参数(表2).............. 5
更改输出电压建立时间参数(表3) ............................................ 6
更改表5 ........................................................................................... 9
更改CLR引脚描述(表6)............................................................. 10
增加图32和图33 .......................................................................... 15
增加图46 ....................................................................................... 17
更改“内部基准电压”部分 ......................................................... 20
更改“上电复位”部分.................................................................. 23
更改“清零编码寄存器”部分..................................................... 24
更新“外形尺寸”........................................................................... 27
更改“订购指南”........................................................................... 28
2010年10月—修订版0:初始版
2010年12月—修订版0至修订版A
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AD5629R/AD5669R
技术规格
VDD = 4.5 V至5.5 V,RL = 2 kΩ接GND,CL = 200 pF接GND,VREFIN = VDD。除非另有说明,所有规格均相对于TMIN至TMAX而言。
表1.
A级1
参数
静态性能2
AD5629R
分辨率
相对精度
差分非线性
AD5669R
分辨率
相对精度
差分非线性
零代码误差
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(外部基准电压源)
B级1
最大
最小值 典型值 值
最大
最小值 典型值 值
12
12
±0.5
±4
±0.25
±8
±32
±1
19
16
位
LSB
±1
±0.25 LSB
16
6
±2
−0.2
±2.5
±6
–80
10
直流串扰(内部基准电压源)
±0.5
±8
6
±2
−0.2
−1
±1
±2.5
±6
–80
10
±19
单位
±16
±1
19
−1
±1
±19
位
LSB
LSB
mV
µV/°C
% FSR
% FSR
ppm
mV
dB
µV
5
10
25
5
10
25
µV/mA
µV
µV
10
10
µV/mA
测试条件/注释
参见图7
通过设计保证单调性(参见图9)
参见图6
通过设计保证单调性(参见图8)
全0载入DAC寄存器(参见图19)
全1载入DAC寄存器(参见图20)
用FSR/°C表示
VDD ± 10%
满量程输出变化引起;
RL = 2 kΩ接GND或VDD
负载电流变化引起
(各通道)掉电引起
满量程输出变化引起;
RL = 2 kΩ接GND或VDD
负载电流变化引起
3
输出特性
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
参考输入
基准电流
基准输入范围
基准输入阻抗
基准输出(1.25 V)
输出电压
基准输入范围
输出阻抗
基准输出(2.5 V)
输出电压
基准输入范围
输出阻抗
F
2
0
VDD
0
2
10
0.5
30
4
40
0
50
VDD
40
0
14.6
1.247
1.253
1.247
±5
±15
7.5
7.5
2.505
±15
7.5
2.495
±5
7.5
V
nF
nF
Ω
mA
µs
RL = ∞
RL = 2 kΩ
VDD = 5 V
退出关断模式,VDD = 5 V
50
VDD
µA
V
kΩ
VREFIN = VDD = 5.5 V(各DAC通道)
1.253
±15
µA
ppm/°C
TA = 25°C
LFCSP, TSSOP
WLCSP
14.6
±15
2.495
VDD
2
10
0.5
30
4
kΩ
2.505
±10
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µA
ppm/°C
kΩ
TA = 25°C
AD5629R/AD5669R
参数
逻辑输入3
输入电流
输入低电压VINL
输入高电压VINH
引脚电容
电源要求
VDD
IDD(正常模式)4
VDD = 4.5 V至5.5 V
IDD(全掉电模式)5
VDD = 4.5 V至5.5 V
1
2
3
4
5
A级1
B级1
最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 单位
±3
0.8
2
±3
0.8
µA
V
V
pF
所有数字输入
VDD = 5 V
VDD = 5 V
5.5
V
2
3
4.5
3
5.5
4.5
测试条件/注释
1.3
2
1.8
2.5
1.3
2
1.8
2.5
mA
mA
所有数字输入为0或VDD,DAC启用,
不包括负载电流
VIH = VDD和VIL = GND
内部基准电压源关闭
内部基准电压源开启
0.4
1
0.4
1
µA
VIH = VDD和VIL = GND
温度范围:−40°C至+105°C,典型值在25°C。
线性度计算使用缩减的数据范围:AD5629R(编码32到编码4064),AD5669R(编码512到65024)。输出端无负载。
通过设计和特性保证,但未经生产测试。
接口未启用。所有DAC启用。DAC输出端无负载。
所有8个DAC均关断。
Rev. D | Page 4 of 32
AD5629R/AD5669R
VDD = 2.7 V至3.6 V,RL = 2 kΩ接GND,CL = 200 pF接GND,VREFIN = VDD。除非另有说明,所有规格均相对于TMIN至TMAX而言。
表2.
A级1
参数
静态性能2
AD5629R
分辨率
相对精度
差分非线性
AD5669R
分辨率
相对精度
差分非线性
零代码误差
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(外部基准电压源)
5F
最大
最小值 典型值 值
B级1
最大
最小值 典型值 值
单位
测试条件/注释
F
6
位
参见图7
通过设计保证单调性(参见图9)
位
参见图6
通过设计保证单调性(参见图8)
全0载入DAC寄存器(参见图19)
全1载入DAC寄存器(参见图20)
用FSR/°C表示
VDD ± 10%
满量程输出变化引起;
RL = 2 kΩ接GND或VDD
负载电流变化引起
(各通道)掉电引起
满量程输出变化引起;
RL = 2 kΩ接GND或VDD
负载电流变化引起
直流串扰(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
RL = ∞
RL = 2 kΩ
直流输出阻抗
短路电流
上电时间
参考输入
基准电流
基准输入范围
基准输入阻抗
基准输出
输出电压
AD5629R/AD5669R
基准温度系数3
VDD = 3 V
退出关断模式,VDD = 3 V
VREFIN = VDD = 3.6 V(各DAC通道)
TA = 25°C
LFCSP、TSSOP
WLCSP
基准输出阻抗
逻辑输入3
输入电流
输入低电压VINL
输入高电压VINH
引脚电容
所有数字输入
VDD = 3 V
VDD = 3 V
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AD5629R/AD5669R
参数
电源要求
VDD
A级1
B级1
最小值 典型值 最大值 最小值 典型值 最大值 单位
2.7
3.6
IDD(正常模式)4
VDD = 2.7 V至3.6 V
IDD(全掉电模式)5
VDD = 2.7 V至3.6 V
1
2
3
4
5
2.7
3.6
V
条件/注释
1.0
1.8
1.5
2.25
1.0
1.7
1.5
2.25
mA
mA
所有数字输入为0或VDD,DAC启用,
不包括负载电流
VIH = VDD和VIL = GND
内部基准电压源关闭
内部基准电压源开启
0.2
1
0.2
1
µA
VIH = VDD和VIL = GND
温度范围:−40°C至+105°C,典型值在25°C。
线性度计算使用缩减的数据范围:AD5629R(编码32到编码4064),AD5669R(编码512到65024)。输出端无负载。
通过设计和特性保证,但未经生产测试。
接口未启用。所有DAC启用。DAC输出端无负载。
所有8个DAC均关断。
交流特性
VDD = 2.7 V至5.5 V,RL = 2 kΩ接GND,CL = 200 pF接GND,VREFIN = VDD。除非另有说明,所有规格均相对于TMIN至TMAX而言。
表3.
参数1, 2
输出电压建立时间
压摆率
数模转换毛刺脉冲
数字馈通
基准馈通
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
1
2
3
最小值 典型值 最大值
2.5
7
1.2
4
19
0.1
−90
0.2
0.4
0.8
320
−80
120
100
单位
µs
V/µs
nV-s
nV-s
nV-s
dB
nV-s
nV-s
nV-s
kHz
dB
nV/√Hz
nV/√Hz
条件/注释3
¼到¾量程建立到±2 LSB
主进位发生1 LSB变化(参见图35)
编码59904到编码59903
VREFIN = 2 V ± 0.1 V p-p,频率范围10 Hz至20 MHz
VREFIN = 2 V ± 0.2 V p-p
VREFIN = 2 V ± 0.1 V p-p,频率 = 10 kHz
DAC编码 = 0x8400,1 kHz
DAC编码 = 0x8400,10 kHz
通过设计和特性保证,但未经生产测试。
参见术语部分。
温度范围:−40°C至+105°C,典型值在25°C。
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AD5629R/AD5669R
I2C时序特性
除非另有说明,VDD = 2.7 V至5.5 V,所有规格均相对于TMIN至TMAX而言,fSCL = 400 kHz。
表4.
参数
fSCL 1
t1
t2
t3
t4
t5
t6
t7
t8
t9
t10
t11
t11A
t12
t13
t14
t15
tSP 2
1
2
条件
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
标准模式
快速模式
快速模式
最小值
4
0.6
4.7
1.3
250
100
0
0
4.7
0.6
4
0.6
4.7
1.3
4
0.6
最大值
100
400
单位
kHz
kHz
描述
串行时钟频率
tHIGH,SCL高电平时间
tLOW,SCL低电平时间
ns
ns
3.45
0.9
tSU;DAT,数据建立时间
tHD;DAT,数据保持时间
tSU;STA,重复起始条件的建立时间
tHD;STA,(重复)起始条件保持时间
tBUF,一个停止条件与一个起始条件之间的总线空闲时间
tSU;STO,停止条件的建立时间
1000
300
300
300
1000
300
1000
300
300
300
10
10
300
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
300
20
20
0
ns
ns
ns
ns
50
tRDA,SDA信号的上升时间
tFDA,SDA信号的下降时间
tRCL,SCL信号的上升时间
tRCL1,重复起始条件和应答位后的SCL信号上升时间
tFCL,SCL信号的下降时间
LDAC低电平脉冲宽度
有效写操作最后一个字节的第9个SCL时钟脉冲的下降沿到
LDAC下降沿
CLR低电平脉冲宽度
尖峰抑制脉宽
SDA和SCL时序通过输入滤波器使能来测量。关闭输入滤波器可提高传输速率,但对器件的EMC特性有不利影响。
SCL和SDA输入的输入滤波在快速模式下可抑制小于50 ns的噪声尖峰,在高速模式下可抑制小于10 ns的噪声尖峰。
Rev. D | Page 7 of 32
AD5629R/AD5669R
t11
t12
t6
t2
SCL
t1
t6
t4
t5
t3
t8
t10
t9
SDA
P
t7
S
S
P
t14
t15
CLR
*ASYNCHRONOUS LDAC UPDATE MODE.
图2. 串行写入操作
Rev. D | Page 8 of 32
08819-002
t13
LDAC*
AD5629R/AD5669R
绝对最大额定值
除非另有说明,TA = 25°C。
表5.
参数
VDD至GND
数字输入电压至GND
VOUT至GND
VREFIN/VREFOUT至GND
工业温度范围
存储温度范围
结温(TJ MAX)
功耗
热阻θJA
16引脚 TSSOP(4层板)
16引脚 LFCSP(4层板)
回流焊峰值温度
无铅
额定值
−0.3 V至+7 V
−0.3 V至VDD + 0.3 V
−0.3 V至VDD + 0.3 V
−0.3 V至VDD + 0.3 V
−40°C至+105°C
−65°C至+150°C
+150°C
(TJ MAX − TA)/θJA
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,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
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。
112.6°C/W
30.4°C/W
260°C
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AD5629R/AD5669R
引脚配置和功能描述
TOP VIEW
(Not to Scale)
10 VOUTD
9
CLR 7
VOUTF
NOTES
1. EXPOSED PAD MUST BE TIED TO GND.
16
SCL
A0 2
15
SDA
14
GND
13
VOUTB
12
VOUTD
VDD
VOUTH 8
VOUTG 5
VREFIN/VREFOUT 6
VOUTE 4
LDAC 1
3
VOUTA 4
AD5629R/
AD5669R
VOUTC 5
TOP VIEW
(Not to Scale)
VOUTE
6
11
VOUTF
VOUTG
7
10
VOUTH
VREFIN/VREFOUT
8
9
CLR
08819-003
VOUTC 3
12 GND
11 VOUTB
图4. 16引脚TSSOP (RU-16)
图3. 16引脚LFCSP (CP-16-17)
BALL A1
INDICATOR
1
GND
2
3
4
SCL
SDA
A0
A
VOUTB LDAC
VDD VOUTA
B
VOUTF VOUTD VOUTE VOUTC
C
VOUTH CLR
VREF VOUTG
D
TOP VIEW
(BALL SIDE DOWN)
Not to Scale
图5. 16引脚WLCSP
Rev. D | Page 10 of 32
08819-105
VDD 1
VOUTA 2
08819-004
13 SDA
14 SCL
16 A0
15 LDAC
AD5629R/AD5669R
AD5629R/AD5669R
表6. 引脚功能描述
LFCSP
引脚编号
TSSOP
WLCSP
引脚名称
15
1
B2
LDAC
16
1
2
3
A4
B3
A0
VDD
2
3
4
5
6
4
5
6
7
8
B4
C4
C3
D4
D3
VOUTA
VOUTC
VOUTE
VOUTG
VREFIN/VREFOUT
7
9
D2
CLR
8
9
10
11
12
13
10
11
12
13
14
15
D1
C1
C2
B1
A1
A3
VOUTH
VOUTF
VOUTD
VOUTB
GND
SDA
14
17
16
不适用
A2
不适用
SCL
裸露焊盘
(EPAD)
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。
地址输入。将最低有效位设为7位从机地址。
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 C的模拟输出电压。输出放大器能以轨到轨方式工作。
DAC E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。
AD5629R/AD5669R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。
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。
DAC H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 D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。
器件上所有电路的接地基准点。
串行数据输入。该引脚与SCL线配合使用,将数据输入或输出32位输入移位寄存
器。它是一种双向开漏数据线,应通过一个外部上拉电阻上拉至电源。
串行时钟线。该引脚与SDA线配合使用,将数据输入或输出32位输入移位寄存器。
裸露焊盘必须连接到GND。
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AD5629R/AD5669R
典型性能参数
10
0.20
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
8
VDD = 5V
EXT REF = 5V
0.15 TA = 25°C
6
0.10
2
DNL (LSB)
INL (LSB)
4
0
–2
0.05
0
–0.05
–4
–0.10
–6
0
10k
20k
30k
40k
50k
60k 65535
CODES
–0.20
08819-106
–10
0
500
2000
2500
3000
3500
4095
图9. DNL AD5629R—外部基准电压源
10
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
0.8
1500
CODES
图6. INL AD5669R—外部基准电压源
1.0
1000
08819-111
–0.15
–8
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
TA = 25°C
0.6
5
0.2
INL (LSB)
INL (LSB)
0.4
0
–0.2
0
–0.4
–5
–0.6
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4095
CODES
–10
08819-108
–1.0
0
30k
40k
50k
60k 65535
图10. INL AD5669R-2—内部基准电压源
1.0
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
0.8
20k
CODES
图7. INL AD5629R—外部基准电压源
1.0
10k
08819-112
–0.8
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
TA = 25°C
0.6
0.5
INL (LSB)
0.2
0
–0.2
0
–0.4
–0.5
–0.6
–1.0
0
10k
20k
30k
40k
50k
CODES
60k 65535
图8. DNL AD5669R—外部基准电压源
–1.0
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
CODES
图11. INL AD5629R-2—内部基准电压源
Rev. D | Page 12 of 32
4095
08819-114
–0.8
08819-109
DNL (LSB)
0.4
AD5629R/AD5669R
1.0
1.0
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
TA = 25°C
0.5
INL (LSB)
0
–0.5
0
–0.5
10k
20k
30k
40k
50k
60k 65535
CODES
–1.0
08819-115
0
0
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4095
CODES
图12. DNL AD5669R-2—内部基准电压源
图15. INL AD5629R-1—内部基准电压源
0.20
1.0
0.10
0.5
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
0.15 TA = 25°C
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
TA = 25°C
0.05
DNL (LSB)
DNL (LSB)
500
08819-120
DNL (LSB)
0.5
–1.0
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
TA = 25°C
0
–0.05
–0.10
0
–0.5
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4095
CODES
–1.0
08819-117
–0.20
0
30k
40k
50k
60k 65535
图16. DNL AD5669R-1—内部基准电压源
0.20
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
TA = 25°C
8
20k
CODES
图13. DNL AD5629R-2—内部基准电压源
10
10k
08819-121
–0.15
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
TA = 25°C
0.15
6
0.10
DNL (LSB)
2
0
–2
–4
0.05
0
–0.05
–0.10
–6
–10
0
10k
20k
30k
40k
50k
60k 65535
CODES
图14. INL AD5669R-1—内部基准电压源
–0.20
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
CODES
图17. DNL AD5629R-1—内部基准电压源
Rev. D | Page 13 of 32
4095
08819-123
–0.15
–8
08819-118
INL (LSB)
4
AD5629R/AD5669R
0
1.95
VDD = 5V
OFFSET ERROR
1.85
–0.10
ERROR (mV)
ERROR (% FSR)
TA = 25°C
1.90
–0.05
FULL-SCALE ERROR
–0.15
–0.20
GAIN ERROR
1.80
1.75
1.70
ZERO-CODE ERROR
1.65
–0.25
–10
5
20
35
50
65
80
95
110
125
TEMPERATURE (°C)
1.55
2.7
OFFSET ERROR
5.1
5.5
15
NUMBER OF HITS
ZERO-CODE ERROR
3
2
12
9
6
1
–10
5
20
35
50
65
80
95
110
125
TEMPERATURE (°C)
0
0.85
08819-125
–25
–0.17
18
TA = 25°C
FULL-SCALE ERROR
1.05
图22. 采用外部基准电压源时的IDD 直方图
图19. 零代码误差和失调误差与温度的关系
–0.16
0.90
0.95
1.00
IDD WITH EXTERNAL REFERENCE (mA)
08819-128
3
16
–0.18
14
NUMBER OF HITS
–0.19
–0.20
–0.21
–0.22
–0.23
12
10
8
6
4
–0.24
GAIN ERROR
2
3.1
3.5
3.9
4.3
4.7
5.1
VDD (V)
5.5
08819-126
–0.25
0
1.65
1.70
1.75
1.80
1.85
IDD WITH INTERNAL REFERENCE (mA)
图23. 采用内部基准电压源时的IDD 直方图
图20. 增益误差和满量程误差与电源电压的关系
Rev. D | Page 14 of 32
1.90
08819-129
ERROR (mV)
4.7
18
4
ERROR (% FSR)
4.3
21
5
–0.26
2.7
3.9
图21. 零编码误差和失调误差与电源电压的关系
VDD = 5V
0
–40
3.5
VDD (V)
图18. 增益误差和满量程误差与温度的关系
6
3.1
08819-127
–25
08819-124
1.60
–0.30
–40
AD5629R/AD5669R
1.8
TA = 25°C
1.6
0.2
VDD = 5V
1.5
0.1
VDD = 3V, INT REF = 1.25V
0
IDD (mA)
ERROR VOLTAGE (V)
TA = 25°C
1.7
0.3
–0.1
–0.2
1.4
VDD = 3V
1.3
1.2
1.1
–0.3
1.0
VDD = 5V, INT REF = 2.5V
–0.4
0.9
–8
–6
–4
–2
0
2
4
6
8
10
SOURCE/SINK CURRENT (mA)
0.8
08819-130
–0.5
–10
0
10k
30k
40k
50k
60k
DIGITAL CODES (Decimal)
图24. 供电轨裕量与源电流和吸电流的关系
图27. 电源电流与编码的关系
6
2.0
VDD = 5V
INT REF = 2.5V
5 TA = 25°C
20k
08819-133
0.4
FULL SCALE
1.9
TA = 25°C
1.8
3/4 SCALE
3
1.7
IDD (mA)
VOUT (V)
4
MIDSCALE
2
1/4 SCALE
VDD = 5.5V
1.6
1.5
VDD = 3.6V
1.4
1.3
1
1.2
1.1
ZERO CODE
–0.02
–0.01
0
0.01
0.02
0.03
SOURCE AND SINK CURRENT (A)
1.0
–40
08819-131
–1
–0.03
–25
–10
3.5
20
35
50
65
80
95
110
125
TEMPERATURE (°C)
图25. AD5669R-2的源电流和吸电流能力
4.0
5
08819-134
0
图28. 电源电流与温度的关系
1.48
VDD = 3V
INT REF = 1.25V
TA = 25°C
TA = 25°C
1.46
3.0
FULL SCALE
1.44
1.5
IDD (mA)
3/4 SCALE
2.0
MIDSCALE
1.0
1.42
1.40
1/4 SCALE
0.5
1.38
ZERO CODE
0
1.36
–1.0
–0.03
–0.02
–0.01
0
0.01
0.02
SOURCE AND SINK CURRENT (A)
0.03
图26. AD5669R-1的源电流和吸电流能力
1.34
2.7
3.1
3.5
3.9
4.3
4.7
VDD (V)
图29. 电源电流与电源电压的关系
Rev. D | Page 15 of 32
5.1
5.5
08819-135
–0.5
08819-132
VOUT (V)
2.5
AD5629R/AD5669R
5.5
2.3
VDD = 5V
5.0 EXT REF = 5V
TA = 25°C
4.5
TA = 25°C
2.1
4.0
1.9
VOLTAGE (V)
1.7
IDD (mA)
VDD
3.5
VDD = 5V
1.5
3.0
2.5
VOUTA
2.0
1.5
1.3
1.0
1.1
0.5
VDD = 3V
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
VLOGIC (V)
–0.0006
08819-136
5
5.5
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
5.0
4.5
VOLTAGE (V)
VOUT (V)
3.0
2.5
VOUTA
2.0
1.5
1.0
0.5
1
0
2
4
6
8
TIME (µs)
08819-137
0
0
–2
–0.5
–10
–5
5
10
图34. 退出掉电模式进入中间电平
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
4.0
0
TIME (µs)
图31. 满量程建立时间(5 V)
T
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
VDD
3.5
3.0
VOUTA
2.5
3
2.0
1.5
1.0
0
–0.5
–0.0010
24TH CLK RISING EDGE
VOUTA
–0.0006
–0.0002
0.0002
TIME (s)
0.0006
0.0010
图32. 上电复位至0 V
4
CH3 10.0mV
B
W
CH4 5.0V
M400ns
T 17.0%
A CH4
图35. 数模转换毛刺脉冲(负)
Rev. D | Page 16 of 32
1.50V
08819-141
0.5
08819-138
VOLTAGE (V)
24TH CLK RISING EDGE
VDD = 5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
3.5
2
4.5
0.0010
4.0
3
5.0
0.0006
图33. 上电复位至中间电平
4
5.5
0.0002
TIME (s)
图30. 电源电流与逻辑输入电压的关系
6
–0.0002
08819-140
0.7
0
–0.5
–0.0010
08819-139
0.9
AD5629R/AD5669R
图36. 模拟串扰
图39. 0.1 Hz至10 Hz输出噪声图,内部基准电压源
图37. DAC间串扰
图40. 0.1 Hz至10 Hz输出噪声图,内部基准电压源
图38. 0.1 Hz至10 Hz输出噪声图,外部基准电压源
图41. 噪声频谱密度,内部基准电压源
Rev. D | Page 17 of 32
AD5629R/AD5669R
0
10
VDD = 5.5V
EXT REF = 5V
–20 TA = 25°C
VREF = 2V ± 0.1V p-p
FREQUENCY = 10kHz
–40
0
–10
THD (dB)
–60
–80
–30
–40
–50
–100
–60
–120
0
2000
4000
6000
8000
–80
10
08819-148
–140
–70
10,000
FREQUENCY (Hz)
CH A
CH B
CH C
CH D
CH E
CH F
CH G
CH H
–3dB
100
VDD = 5.5V
EXT REF = 5V
TA = 25°C
VREF = 2V ± 0.2V p-p
1k
1k0
100k
1M
10M
FREQUENCY (Hz)
图42. 总谐波失真
100M
08819-151
VOUT (dBm)
–20
图45. 乘法带宽
1.2510
图46. 1.25 V基准电压温度系数与温度的关系
图43. 建立时间与容性负载的关系
2.503
5.5
EXT REF = 5V
5.0
2.502
4.5
REFERENCE (ppm/°C)
2.501
4.0
3.0
VOUTA
2.5
2.0
1.5
2.499
2.498
0
2.495
–5
0
TIME (µs)
5
10
105
25
–40
TEMPERATURE (°C)
图47. 2.5 V基准电压温度系数与温度的关系
图44. 硬件CLR
Rev. D | Page 18 of 32
08819-153
2.496
0.5
–0.5
–10
2.500
2.497
CLR PULSE
1.0
08819-150
VOLTAGE (V)
3.5
AD5629R/AD5669R
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、图7、图10、图11、图14和图15为典型INL
与编码的关系图。
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
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。图35所示为典型数模转
换毛刺脉冲图。
差分非线性
差分非线性(DNL)是指任意两个相邻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的额定差分
非线性可确保单调性。本DAC通过设计保证单调性。图8、
图9、图12、图13、图16和图17为典型DNL与编码的关系图。
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VOUT变化量与VDD变化量之比,VREF保
持在2 V,而VDD的变化范围为±10%。单位为dB。
失调误差
失调误差是指传递函数线性区内实际VOUT和理想VOUT之间
的差值,用毫伏(mV)表示。失调误差在AD5669R上是通过
将512和65024之间的编码载入DAC寄存器测得的。该值可
以为正,也可为负,用毫伏(mV)表示。
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μV。
零代码误差
零代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0 V。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。零代码误差用mV表示。图19所示为
典型零代码误差与温度的关系图。
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
零代码误差漂移衡量零代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VREF − 1 LSB。满量程误
差用满量程范围的百分比表示。图17所示为典型满量程误
差与温度的关系图。
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。
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。
Rev. D | Page 19 of 32
AD5629R/AD5669R
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。
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。
A
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。
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AD5629R/AD5669R
工作原理
数模转换器(DAC)部分
电阻串
AD5629R/AD5669R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48和图49所示为
DAC架构框图。
电阻串部分如图50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。
VREFIN/VREFOUT
INTERNAL
REFERENCE 1
REF (+)
DAC
REGISTER
OUTPUT
AMPLIFIER
GAIN = ×2
RESISTOR
STRING
R
R
VOUT
REF (–)
TO OUTPUT
AMPLIFIER
08819-045
R
1CAN BE OVERDRIVEN
BY VREFIN/VREFOUT .
GND
图48. 内部基准电压配置的DAC架构
R
VREFIN/VREFOUT
R
R
R
REF (+)
08819-047
REF
BUFFER
OUTPUT
AMPLIFIER
GAIN = ×2
RESISTOR
STRING
图50. 电阻串
VOUT
内部基准电压源
GND
08819-046
REF (–)
图49. 外部基准电压配置的DAC架构
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:
AD5629R/AD5669R内置一个片内基准电压源,内部增益为2。
AD5629R-1/AD5669R-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;AD5629R-2/AD5629R-3/AD5669R-2/
AD5629R-3内置一个2.5 V、5 ppm/°C基准电压源,工作电压
为4.5 V至5.5 V,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8)。
各器件的内部基准电压通过VREFOUT引脚提供。如果利用基
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,具体
如下:
AD5629R(12位):0至4095。
AD5669R(16位):0至65535。
N为DAC分辨率。
使用内部基准电压源时,不支持各通道独立关断。
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AD5629R/AD5669R
输出放大器
通过在第9个时钟脉冲期间拉低SDA来做出响应(这称为
应答位)。在这个阶段,在选定器件等待从移位寄存器
读写数据期间,总线上的所有其它器件保持空闲状态。
2. 数据按9个时钟脉冲(8个数据位和1个应答位)的顺序通过
串行总线发送。SDA线上的数据转换必须发生在SCL低
电平期间,并且在SCL高电平期间保持稳定。
3. 读取或写入所有数据位之后,停止条件随即建立。在写
入模式下,主器件在第10个时钟脉冲期间拉高SDA线,
以建立停止条件。在读取模式下,主机会向第9个时钟
脉冲发送不应答(即SDA线保持高电平)。主机在第10个
时钟脉冲前将SDA线拉低,然后在第10个时钟脉冲期间
拉高,以建立停止条件。
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的一个与1000 pF电容
并联的2 kΩ负载。输出放大器的源电流和吸电流能力如图25
和图26所示。压摆率为1.5 V/μs,¼到¾量程建立时间为10 μs。
串行接口
AD5629R/AD5669R采 用 双 线 I 2 C兼 容 型 串 行 接 口 (参 见
Philips Semiconductor于2000年1月发布的《I2C总线规范》
2.1版)。AD5629R/AD5669R可作为从器件连接到I2C总线,
受主器件的控制。典型写序列的时序图参见图2。
AD5629R/AD5669R支持标准(100 kHz)和快速(400 kHz)模式。
高速模式仅在某些型号中提供。欲了解各型号的完整列
表,请参见“订购指南”。不支持10位寻址和广播寻址。
写操作
写入AD5629R/AD5669R时,用户必须先写入启动命令和地
址字节(R/W = 0),接着DAC通过拉低SDA做出应答,表示其
已做好接收数据准备。AD5629R/AD5669R需要用于DAC的
两字节数据,以及控制各种DAC功能的一个命令字节。因
此,必须有三个字节的数据写入DAC,即命令字节、最高
有效数据字节和最低有效数据字节,如图51所示。这些数
据字节得到AD5629R/AD5669R应答后,随即出现停止条件。
AD5629R/AD5669R各有一个7位从机地址。这些器件有一
个从机地址,5个MSB设为10101,2个LSB由决定A0和A1地
址位状态的A0地址引脚状态设置。
更改A0引脚硬连线的设置允许用户将多达三个器件集成到
一条总线上,如表7所示。
表7. ADDR引脚设置
A0引脚连接
VDD
NC
GND
A1
0
1
1
读操作
A0
0
0
1
从AD5629R/AD5669R读回数据时,用户必须先写入启动命
令和地址字节(R/W = 1),接着DAC通过拉低SDA做出应答,
表示其已做好发送数据准备。然后从DAC读取两个字节的
数据,均由主机应答,如图52所示。随即出现停止条件。
双线式串行总线协议按如下方式工作:
1. 当SDA线上发生高低转换而SCL处于高电平时,主机通
过建立起始条件而启动数据传输。之后的字节是地址字
节,由7位从机地址组成。与发送地址对应的从机地址
1
9
1
9
SCL
1
SDA
1
0 0
1
A1
R/W
A0
DB23
DB22 DB21 DB20 DB19 DB18
DB17
ACK. BY
AD5629R/AD5669R
START BY
MASTER
DB16
ACK. BY
AD5629R/AD5669R
FRAME 1
SLAVE ADDRESS
FRAME 2
COMMAND BYTE
1
9
1
9
SCL
(CONTINUED)
DB15 DB14
DB13 DB12
DB11 DB10
FRAME 3
MOST SIGNIFICANT
DATA BYTE
DB9
DB8
DB7
ACK. BY
AD5629R/AD5669R
图51. I 2C写操作
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DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
FRAME 4
LEAST SIGNIFICANT
DATA BYTE
DB1
DB0
STOP BY
ACK. BY
AD5629R/AD5669R MASTER
08819-048
SDA
(CONTINUED)
AD5629R/AD5669R
1
9
1
9
SCL
1
SDA
1
0 0
1
A1
R/W
A0
DB23
DB22 DB21 DB20 DB19 DB18
DB17
ACK. BY
AD5629R/AD5669R
START BY
MASTER
DB16
ACK. BY
MASTER
FRAME 1
SLAVE ADDRESS
FRAME 2
COMMAND BYTE
1
9
1
9
SCL
(CONTINUED)
DB15 DB14
DB13 DB12
DB11 DB10
DB9
DB8
DB7
DB6
DB5
ACK. BY
MASTER
FRAME 3
MOST SIGNIFICANT
DATA BYTE
DB4
DB3
DB2
FRAME 4
LEAST SIGNIFICANT
DATA BYTE
DB1
DB0
NO ACK. STOP BY
MASTER
08819-049
SDA
(CONTINUED)
图52. I 2C读操作
表8. 命令定义
C3
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
1
–
1
命令
C2 C1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
0
0
0
0
0
1
–
–
1
1
输入移位寄存器
C0
0
1
0
1
0
1
0
1
0
1
0
–
1
描述
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掉电/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
使能多字节模式
保留
保留
保留
表9. 地址命令
A3
0
0
0
0
0
0
0
0
1
地址(n)
A2
A1
0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
1
A0
0
1
0
1
0
1
0
1
1
输入移位寄存器为24位宽。数据在串行时钟输入SCL的控
制下作为24位字载入器件。该操作的输入寄存器内容如图
53和54所示。8个MSB构成命令字节。DB23至DB20为命令
位C3、C2、C1和C0,控制器件的工作模式(详情参见表9)。
第一个字节的后四位是地址位A3、A2、A1和A0(详情参见
表9)。其余位是16/12位数据字。
AD5669R数 据 字 由 16位 输 入 编 码 (参 见 图 53)组 成 ,
AD5629R数据字则由12位输入编码和4个无关位组成(参见
图54)。
多字节操作
AD5629R/AD5669R支持多字节操作。命令1001保留用于多
字节操作(参见表8)。2字节操作适合需要快速DAC更新且
不需更改命令字节的应用。命令寄存器的S位(DB22)可设
置为1,以用于2字节工作模式。要实现标准3字节和4字节
操作,命令字节的S位(DB22)应设置为0。
选定的DAC通道
DAC A
DAC B
DAC C
DAC D
DAC E
DAC F
DAC G
DAC H
所有DAC
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AD5629R/AD5669R
内部基准电压源寄存器
上电复位
所有版本均提供内部基准电压源。片内基准电压源在上电
时默认关闭。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,可以关闭或开启片内基准电压源(参见
表10)。DB1用于选择内部基准电压值。命令1000用于内部
REF寄存器的设置(参见表8)。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。
AD5629R/AD5669R具有上电复位电路,可以在上电时控制
输出电压。AD5629R/AD5669R DAC在上电后输出0 V,
AD5669R-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复位至上电复位代码。
命令0111保留用于该复位功能(参见表8)。上电复位期间,
LDAC或CLR上的所有事件都会被忽略。
C3
C2
C1
C0
A3
COMMAND
A2
A1
A0
D15
D14
D13
DAC ADDRESS
COMMAND BYTE
D12
D11
D10
DB9
DB8
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
D9
D8
D7
D6
D5
D4
D3
D2
D1
D0
DAC DATA
DAC DATA
DATA HIGH BYTE
DATA LOW BYTE
08819-050
DB23 DB22 DB21 DB20 DB19 DB18 DB17 DB16 DB15 DB14 DB13 DB12 DB11 DB10
DB23 DB22 DB21 DB20 DB19 DB18 DB17 DB16 DB15 DB14 DB13 DB12 DB11 DB10
C3
C2
C1
COMMAND
C0
A3
A2
A1
DAC ADDRESS
COMMAND BYTE
A0
D11
D10
D9
D8
D7
D6
DB9
DB8
DB7
DB6
DB5
DB4
DB3
DB2
DB1
DB0
D5
D4
D3
D2
D1
D0
X
X
X
X
DAC DATA
DAC DATA
DATA HIGH BYTE
DATA LOW BYTE
图54. AD5629R输入寄存器内容
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08819-052
图53. AD5669R输入寄存器内容
AD5629R/AD5669R
掉电模式
AD5629R/AD5669R具有四种独立的工作模式。命令0100用
于关断功能(参见表8)。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12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13列出了关断/上电期
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,5 V时正常模式功耗为
1.3 mA。在三种关断模式下,5 V时电源电流降至0.4 μA(3 V
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,因为在掉电模
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55显示了此输出级。
RESISTOR
STRING DAC
AMPLIFIER
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,掉电期间DAC寄存
器的内容不受影响。对于VDD = 5 V和VDD = 3 V,退出关断
模式所需时间通常为4 μs。
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
AD5629R/AD5669R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15)。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8)。
VOUT
器件在下一次有效写操作结束时退出清零编码模式。如果
CLR在写序列期间有效,写操作将被中止。
RESISTOR
NETWORK
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44)。
08819-051
POWER-DOWN
CIRCUITRY
图55. 掉电模式下的输出级
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。
表10. 内部基准电压寄存器
内部REF寄存器(DB0)
0
1
操作
基准电压源关闭(默认)
基准电压源开启
表11. 基准电压源设置命令的32位输入移位寄存器内容
MSB
DB23
1
DB22
DB21
0
0
命令位(C3至C0)
DB20
0
DB19
DB18
X
X
地址位(A3至A0)
DB17
X
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DB16
X
DB15至DB1
X
无关位
LSB
DB0
1/0
内部REF开/关
AD5629R/AD5669R
表12. 关断工作模式
DB9
0
DB8
0
0
1
1
1
0
1
工作模式
正常工作
掉电模式
1 kΩ至GND
100 kΩ至GND
三态
表13. 关断/上电功能的32位输入移位寄存器内容
MSB
DB23 DB22 DB21
0
1
0
命令位(C3至C0)
DB20
0
DB19至DB16
X
地址位(A3至A0)
无关位
DB15至DB10
X
无关位
DB9 DB8
PD1 PD0
掉电模式
LSB
DB7至DB1
DB0
DAC H至DAC B
DAC A
关断/上电通道选择,
相应的位设为1可选择通道
表14. 清零编码功能的32位输入移位寄存器内容
MSB
DB23
0
DB22
DB21
1
0
命令位(C3至C0)
DB20
1
DB19
DB18
DB17
X
X
X
地址位(A3至A0)无关位
表15. 清零编码寄存器
DB1
CR1
0
0
1
1
清零编码寄存器
DB0
CR0
0
1
0
1
清零编码
0x0000
0x8000
0xFFFF
无操作
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DB16
X
DB15至DB2
X
无关位
LSB
DB1
DB0
CR1
CR0
清零编码寄存器
AD5629R/AD5669R
LDAC 功能
电源旁路和接地
利用硬件LDAC引脚可以同时更新所有DAC的输出。
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。AD5629R/AD5669R所在的印刷电路板应将
模拟部分与数字部分分离。如果AD5629R/AD5669R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AD5629R/AD5669R。
同步LDAC
DAC寄存器在读入新数据后更新。LDAC可以永久接为低
电平或脉冲形式,如图2所示。
异步LDAC
AD5629R/AD5669R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
该器件右上方。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。
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。如果将某一DAC通道的LDAC位寄存器设为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16。
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器件屏蔽开。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。
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
17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。
表16. LDAC寄存器
加载DAC寄存器
LDAC 位(DB7至DB0)
LDAC引脚
0
1/0
1
X—无关位
LDAC 操作
由LDAC引脚决定。
DAC通道更新,覆盖LDAC引脚。DAC通道视LDAC为0。
A
A
表17. LDAC寄存器功能的32位输入移位寄存器内容
MSB
DB23 DB22 DB21
1
1
0
命令位(C3至C0)
LSB
DB20
0
DB19
X
DB18 DB17 DB16
X
X
X
地址位(A3至A0)
无关位
DB15
至DB8
X
无关位
DB7
DAC H
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DB6
DAC G
DB5
DB4
DB3
DB2
DAC F DAC E DAC D DAC C
LDAC位设为1将覆盖LDAC引脚
DB1
DAC B
DB0
DAC A
AD5629R/AD5669R
外形尺寸
4.10
4.00 SQ
3.90
PIN 1
INDICATOR
0.35
0.30
0.25
16
13
0.65
BSC
PIN 1
INDICATOR
12
1
EXPOSED
PAD
4
2.70
2.60 SQ
2.50
9
BOTTOM VIEW
FOR PROPER CONNECTION OF
THE EXPOSED PAD, REFER TO
THE PIN CONFIGURATION AND
FUNCTION DESCRIPTIONS
SECTION OF THIS DATA SHEET.
0.05 MAX
0.02 NOM
COPLANARITY
0.08
0.20 REF
SEATING
PLANE
0.20 MIN
08-16-2010-C
0.80
0.75
0.70
5
8
0.45
0.40
0.35
TOP VIEW
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-WGGC.
图56. 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)
尺寸单位:mm
5.10
5.00
4.90
16
9
4.50
4.40
4.30
6.40
BSC
1
8
PIN 1
1.20
MAX
0.15
0.05
0.65
BSC
0.30
0.19
COPLANARITY
0.10
0.20
0.09
SEATING
PLANE
8°
0°
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AB
图57. 16引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP]
(RU-16)
尺寸单位:mm
Rev. D | Page 28 of 32
0.75
0.60
0.45
AD5629R/AD5669R
2.645
2.605 SQ
2.565
4
3
2
1
A
BALL A1
IDENTIFIER
B
1.50
REF
C
TOP VIEW
0.50
REF
(BALL SIDE DOWN)
SEATING
PLANE
BOTTOM VIEW
(BALL SIDE UP)
SIDE VIEW
COPLANARITY
0.05
0.340
0.320
0.300
0.270
0.240
0.210
图58. 16引脚晶圆级芯片规模封装[WLCSP]
(CB-16-16)
图示尺寸单位:mm
Rev. D | Page 29 of 32
08-16-2011-A
0.650
0.595
0.540
D
AD5629R/AD5669R
注释
型号1
AD5629RARUZ-1
AD5629RARUZ-1-RL7
AD5629RBRUZ-2
AD5629RBRUZ-2-RL7
AD5629RACPZ-2-RL7
AD5629RACPZ-3-RL7
AD5629RBCPZ-1-RL7
AD5629RBCPZ-2-RL7
AD5629RBCBZ-1-RL7
AD5669RARUZ-1
AD5669RARUZ-1-RL7
AD5669RBRUZ-2
AD5669RBRUZ-2-RL7
AD5669RACPZ-2-RL7
AD5669RACPZ-3-RL7
AD5669RBCPZ-1-RL7
AD5669RBCPZ-2-RL7
AD5669RBCPZ-1500R7
AD5669RBCPZ-2500R7
AD5669RBCBZ-1-RL7
AD5669RBCBZ-1-R5
EVAL-AD5629RSDZ
EVAL-AD5669RSDZ
51
F
1
温度范围
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
−40°C至+105°C
封装描述
16引脚 TSSOP
16引脚 TSSOP
16引脚 TSSOP
16引脚 TSSOP
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 WLCSP
16引脚 TSSOP
16引脚 TSSOP
16引脚 TSSOP
16引脚 TSSOP
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 LFCSP_WQ
16引脚 WLCSP
16引脚 WLCSP
评估板
评估板
Z = 符合RoHS标准的器件。
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封装选项
RU-16
RU-16
RU-16
RU-16
CP-16-17
CP-16-17
CP-16-17
CP-16-17
CB-16-16
RU-16
RU-16
RU-16
RU-16
CP-16-17
CP-16-17
CP-16-17
CP-16-17
CP-16-17
CP-16-17
CB-16-16
CB-16-16
上电复位至编码
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
中间电平
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
中间电平
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
零电平
精度
±4 LSB INL
±4 LSB INL
±1 LSB INL
±1 LSB INL
±4 LSB INL
±4 LSB INL
±1 LSB INL
±1 LSB INL
±1 LSB INL
±32 LSB INL
±32 LSB INL
±16 LSB INL
±16 LSB INL
±32 LSB INL
±32 LSB INL
±16 LSB INL
±16 LSB INL
±16 LSB INL
±16 LSB INL
±16 LSB INL
±16 LSB INL
内部基准
电压源
1.25 V
1.25 V
2.5 V
2.5 V
2.5 V
2.5 V
1.25 V
2.5 V
1.25 V
1.25 V
1.25 V
2.5 V
2.5 V
2.5 V
2.5 V
1.25 V
2.5 V
1.25 V
2.5 V
1.25 V
1.25 V
AD5629R/AD5669R
注释
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AD5629R/AD5669R
注释
I2C指最初由Philips Semiconductors(现为NXP Semiconductors)开发的一种通信协议。
©2010–2014 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D08819sc-0-4/14(D)
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