特征

●高速16位并行雙緩沖接口

●電壓輸出：0至+10V

●13、14、15位線性等級

●16位單調超溫（L級）

●功耗：最大600mW

●自動調整增益補償和D/A轉換器

●28-引線DIP和SOIC封裝

說明

DAC715是一個完整的單片數字-模擬轉換器，包括+10V溫度補償基準、電流-電壓放大器、雙緩沖16位并行接口和一個異步清除功能，可立即將輸出電壓設置為滿量程的一半。

在±12V或±15V電源下工作時，輸出電壓范圍為0至+10V。增益和雙極性偏移調整的設計使得它們可以通過外部電位器或外部D/A進行設置轉換器輸出放大器有接地短路保護。

28針DAC715采用0.3英寸塑料浸漬和寬體塑料SOIC封裝。DAC715P、U、PB和UB的溫度范圍為-40°C至+85°C，而DAC715PK、UK、PL和UL的溫度范圍為0°C至+70°C。

典型性能曲線

TA=+25°C，VCC=±15V時，除非另有說明。

規范討論

線性誤差

線性誤差定義為模擬輸出與傳輸特性端點之間繪制的直線的偏差。

微分線性誤差

差分線性誤差（DLE）是指從一個相鄰狀態到下一個狀態的輸出變化與1LSB的偏差。當數字輸入碼由一個碼字變為相鄰碼字時，其輸出步長為1/2LSB~3/2LSB。如果DLE大于-1LSB，則認為D/A是單調的。

單調性

如果為了增加數字輸入值，輸出增加或保持不變，則D/A轉換器是單調的。對于性能等級DAC715P/U、DAC715PB/UB、DAC715PK/UK和DAC715PL/UL，DAC715的單調性在13、14、15和16位的規格溫度范圍內得到保證。

沉降時間

穩定時間是指輸入改變后，D/A輸出在其最終值附近的誤差帶內穩定的總時間（包括轉換時間）。對于10V和1LSB的輸出階躍變化，設定的穩定時間在滿標度范圍（FSR）的±0.003%范圍內。1LSB的變化是在主進位（FFFFh到0000h，0000h到FFFFh:BTC代碼）處測量的，這是發生最壞情況的穩定時間的輸入轉換。

總諧波失真

總諧波失真定義為諧波值平方和的平方根與基頻值的比值。以采樣率fs下基頻振幅的%表示。

信噪比（SINAD）

SINAD除了量化和內部隨機噪聲功率外，還包括了輸出噪聲功率定義中的所有諧波分量和突出雜散分量。在指定的輸入頻率和采樣率fs下，SINAD用dB表示。

數模故障脈沖

當輸入改變狀態時，從數字輸入注入模擬輸出的電荷量。它是在輸入代碼的半刻度處測量的，其中盡可能多的開關將狀態從FFFFh更改為0000h。

數字饋通

當未選擇D/A時，數字輸入上的高頻邏輯活動通過設備耦合并顯示為輸出噪聲。這種噪聲是數字反饋。

操作

DAC715是一個單片集成電路16位D/a轉換器，配有16位D/a開關和梯形網絡、電壓基準、輸出放大器和微處理器總線接口。

接口邏輯

DAC715具有雙緩沖數據鎖存器。輸入數據鎖存器保存一個16位數據字，然后將其加載到第二個鎖存器（D/a鎖存器）中。這種雙緩沖結構允許同時更新多個D/A轉換器。所有數字控制輸入低電平有效。參考圖1所示的框圖。

所有鎖閂均為水平觸發。當啟用輸入為邏輯“0”時出現的數據將進入鎖存器。當使能輸入返回邏輯“1”時，數據被鎖存。

CLR輸入重置輸入鎖存器和D/A鎖存器，以提供半標度輸出。

邏輯輸入兼容性

DAC715數字輸入是TTL兼容（1.4V開關電平），低泄漏，高阻抗。因此，輸入適合于由任何類型的5V邏輯家族驅動，例如CMOS邏輯。數字輸入的等效電路如圖2所示。

如果不連接，輸入將浮動到邏輯“0”。建議將任何未使用的輸入連接到DCOM，以提高抗噪性。

當電源關閉時，數字輸入保持高阻抗。

輸入編碼

DAC715被設計成接受二進制2的補碼（BTC）輸入碼。對于單極模擬輸出配置，7FFF的數字輸入提供全刻度輸出，8000H給出零輸出，以及0000H提供半標度輸出。

內部參考

DAC715包含+10V參考電壓。參考輸出可用于驅動外部負載，源電流高達2mA。負載電流應該是恒定的，否則轉換器的增益會改變。

輸出電壓擺幅

DAC715的輸出放大器的輸出范圍是0到+10V。提供+0.4V或更高的電壓。

增益和偏移調整

圖3說明了單極性連接D/a轉換器的偏移和增益調整之間的關系。應首先調整偏移量，以避免調整的相互作用。校準值和代碼見表一。這些調整的最小范圍為±0.3%。

偏移量調整

應用產生零輸出電壓的數字輸入代碼，并將偏移電位計或偏移調整D/A轉換器調整為0V。

增益調整

應用提供最大正電壓輸出的數字輸入。調整增益電位計或增益調整D/A轉換器，以獲得該正滿標度電壓。

安裝

一般注意事項

由于DAC715的高精度，接地和接觸電阻等系統設計問題變得非常重要。具有10V滿標度范圍的16位轉換器的1LSB值為152μV。負載電流為5mA時，串聯布線和連接器電阻僅為60mΩ，將導致300μV的電壓降。要了解這在系統布局方面的含義，典型的1盎司覆銅印制電路板的電阻率為1/2 mΩ/平方。對于5mA負載，10毫英寸寬60毫英寸長的印刷電路導體將導致150μV的電壓降。

DAC715的模擬輸出具有152μV（–96dB）的LSB大小。在感興趣的頻率范圍內，D/A的噪聲下限必須保持在該水平以下。DAC715的噪聲頻譜密度（包括由內部基準產生的噪聲）如典型性能曲線部分所示。

連接到高分辨率D/A轉換器的布線應能提供與RFI和EMI源的最佳隔離。消除射頻輻射或拾波的關鍵是小回路面積。信號線和它們的回路導線應保持在一起，以便它們對任何外部磁場都有一個小的俘獲截面。不建議使用鋼絲纏繞結構。

電源和參考連接

應添加電源去耦電容器，如圖4所示。在–Vcc下使用1至10μF鉭電容器可獲得最佳性能。臨界沉降時間較短的應用程序可以在–Vcc 作為下使用0.01μF以及at+Vcc。電容器應靠近包裝。

DAC715有單獨的模擬公共管腳和數字公共管腳。通過DCOM的電流主要是開關瞬態，幅值最高可達1mA。對于所有代碼，通過ACOM的電流通常為5μA。

使用單獨的模擬和數字接地平面和單個互連點，以盡量減少接地回路。模擬管腳彼此相鄰，有助于將模擬信號與數字信號隔離開來。模擬信號應盡可能遠離數字信號，并應以直角交叉。D/A封裝周圍以及模擬和電源引腳附近的固態模擬接地平面將隔離D/A和開關電流。建議將DCOM和ACOM直接連接到包下的接地層。

如果使用多個DAC715，或者如果DAC715與其他組件共享電源，則將ACOM和DCOM線路連接在一起一次（而不是在每個芯片上）可能會獲得更好的結果。

負載連接

由于VOUT和VREF OUT的參考點是ACOM引腳，因此將D/A轉換器負載直接連接到ACOM引腳很重要。參考圖5。

引線電阻和接觸電阻用R1到R3表示。只要負載電阻RL恒定，R1只會引入增益誤差，并可通過D/a增益調整或系統范圍增益校準消除。如果在ACOM上檢測到輸出電壓，則R2是RL的一部分。

在某些應用中，將負載返回到D/A轉換器的ACOM引腳是不切實際的。感應系統接地點的輸出電壓是合理的，因為只要R3是低電阻接地層或導體，DAC715 ACOM電流沒有變化。在這種情況下，您可能希望將DCOM連接到系統接地。

增益和偏移調整連接使用電位計

增益和偏移調整引腳提供了使用外部電位計的微調。15圈電位計提供足夠的分辨率。這些微調的調整范圍至少為滿刻度范圍的±0.3%。參考圖6。

使用D/A轉換器

DAC715的增益調整和偏移調整電路已經被布置成使得這些點可以容易地由外部D/A轉換器驅動。參考圖7。12位D/A轉換器提供偏移調整分辨率和增益調整分辨率，每LSB步進30μV到50μV。

當D/A轉換器輸出大約為0伏的半刻度時，增益和偏移的標稱值出現。

數字接口

總線接口

DAC715有一個16位雙緩沖數據接口和控制線，便于連接到16位總線。雙緩沖特性允許同時更新多個D/A。

A0是數據輸入閂鎖的啟用控制。A1是D/A閂鎖的啟用。WR用于將數據選通到由A0和A1啟用的鎖存器中。參考圖1的方框圖和第3頁的時序圖。

CLR將輸入數據鎖存器和D/A鎖存器設置為0000H（D/A輸出為5V）。

單緩沖操作

為了將DAC715接口作為一個緩沖閂鎖來操作，數據輸入鎖存器通過連接A0到DCOM來永久啟用。如果A1不用于啟用D/A，它也應連接到DCOM。對于這種工作模式，WR的寬度至少需要80ns，以便將數據通過數據輸入鎖存器傳遞到D/A鎖存器。

透明接口

DAC715的數字接口可以通過斷言AO、A1和WR低，以及CLR高而變得透明。

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