Texas Instruments DACx300x超低功耗数模转换器 (DAC) 是12位10位超低功耗、单通道和双通道、缓冲电压和电流输出智能DAC。DACx300x器件在断电条件下支持Hi-Z关断模式和Hi-Z输出。DAC输出提供一个强制检测选项，可用作可编程比较器和电流阱。多功能GPIO、函数生成和NVM使这些智能DAC适用于无处理器的应用和设计重复使用。这些器件自动检测I^2^C、PMBus和SPI接口，并包含内部基准。

数据手册：*附件：Texas Instruments DACx300x超低功耗DAC数据手册.pdf

Instruments DACx300x的特性集与微型封装和超低功耗结合，使这些智能DAC成为诸多应用的理想选择。这些应用包括地面移动无线电、脉搏血氧仪、笔记本电脑以及用于偏置、校准和波形生成的其他电池供电应用。

特性

• 具有灵活配置的可编程电压或电流输出
  • 电压输出
    • 1LSB INL和DNL (10位)
    • 增益：1x、1.5x、2x、3x和4x
  • 电流输出
    • 1LSB INL和DNL (8位)
    • 的单极和双极输出范围选项：25μA至250μA
• 35μA/通道I DD （电压输出模式）
• 适合所有通道的可编程比较器模式
• 当VDD关闭时提供高阻抗输出
• 高阻抗和电阻下拉断电模式
• 50MHz SPI兼容型接口
• 自动检测的I^2^C、PMBus™或SPI接口
  • VDD = 5.5V时的VIH为1.62V
• 可配置为多种功能的通用输入/输出 (GPIO)
• 预定义波形生成（正弦、余弦、三角和锯齿）
• 用户可编程的非易失性存储器 (NVM)
• 内部、外部或电源作为基准
• 宽工作范围
  • 电源电压范围：1.8V至5.5V
  • 温度范围：–40˚C至+125˚C
• 微型封装：16引脚WQFN (3mm × 3mm）

功能框图

超低功耗智能DAC技术解析：基于TI DACx300x系列的应用与设计

一、DACx300x系列产品概述

Texas Instruments推出的DACx300x系列是专为低功耗应用设计的精密数模转换器家族，包含12位DAC63001/DAC63002和10位DAC53001/DAC53002四个型号。这一系列产品在1.8V至5.5V宽电源电压范围内工作，支持-40°C至+125°C工业级温度范围，采用紧凑的16引脚WQFN封装(3mm×3mm)。

该系列的核心特点是其"智能DAC"架构，集成了可编程电压/电流输出、多种接口自动检测、波形生成等高级功能，特别适合便携式设备和高密度安装的应用场景。

二、关键技术创新与性能参数

1. 多模式输出配置

• ‌电压输出模式‌：提供1x、1.5x、2x、3x和4x的可编程增益选项，10位版本保证1LSB的INL和DNL线性度
• ‌电流输出模式‌：8位分辨率，支持25μA至250μA的单极性/双极性输出范围
• ‌高阻抗特性‌：VDD关闭时自动呈现高阻抗状态，支持高阻抗和电阻下拉两种断电模式

2. 超低功耗架构

电压输出模式下每通道仅消耗35μA电流，大幅延长电池供电设备的运行时间。配合可编程的断电模式，可进一步优化系统级能效。

3. 智能接口设计

创新性地集成自动检测接口功能，可无缝识别I²C、PMBus™或SPI(50MHz)通信协议，简化主机硬件设计。其中SPI接口在VDD=5.5V时支持1.62V的VIH电平，便于与低压处理器连接。

三、典型应用场景分析

1. 便携医疗设备(如脉搏血氧仪)

利用其低功耗特性和可编程电流输出，可精确驱动LED光源，同时通过集成比较器实现信号阈值检测，减少外部元件需求。

2. 光通信模块

电压输出模式的多级增益选项(最高4x)适合驱动激光二极管，而3mm×3mm的小尺寸满足高密度PCB布局要求。

3. 移动无线电设备

内置的正弦、余弦、三角波等波形生成功能简化了调制电路设计，自动接口检测支持不同主机平台的灵活适配。

四、设计要点与建议

1. ‌参考电压配置‌：可根据精度要求选择内部参考、外部参考或电源作为基准，注意不同模式下的噪声特性差异
2. ‌GPIO利用‌：多功能GPIO可配置为警报输出、中断信号或通用IO，合理规划可减少外围电路复杂度
3. ‌NVM应用‌：用户可编程非易失存储器适合存储校准参数或预设配置，实现上电快速初始化
4. ‌热管理‌：虽然功耗极低，但在高温环境(+125°C)下建议通过PCB铜箔增强散热