DAC53701 10 位 1 通道电压输出智能 DAC技术手册

10 位 DAC53701 和 8 位 DAC43701 （DACx3701） 是引脚兼容的缓冲电压输出智能数模转换器 （DAC） 系列。这些器件功耗非常低，采用微型 8 引脚 WSON 封装。DACx3701 的功能集与微型封装和低功耗相结合，使其成为电器门淡入淡出、带 PWM 输入的无处理器 LED 调光、通用偏置点生成、电压裕度和缩放、PWM 信号生成和医疗报警音生成等应用的绝佳选择。
*附件：dac53701.pdf

这些器件具有非易失性存储器 （NVM）、内部基准电压源、PMBus 兼容 I^2^C 接口和通用输入。DACx3701 使用内部基准电压源或电源作为基准电压源工作，并提供 1.8 V 至 5.5 V 的满量程输出。

DACx3701 因其先进的集成功能而成为智能 DAC 器件。智能 DAC 具有力感应输出、基于 GPI 的功能触发、医疗警报、PWM 输出和 NVM 功能，无需使用软件即可实现系统性能和控制。

特性

• 1 LSB INL 和 DNL（10 位和 8 位）
• 工作范围广
  • 电源：1.8 V 至 5.5 V
  • 温度范围：–40°C 至 +125°C
• 基于通用输入 （GPI） 的功能触发
• PMBus™ 兼容 I^2^C接口
  • 标准、快速和快速模式加
  • 使用广播地址配置的四个设备地址选项
  • 1.62伏伏IH的带 V DD = 5.5 伏
• 用户可编程非易失性存储器 （NVM/EEPROM）
  • 保存和调用所有寄存器设置
• 可编程波形生成：方形波、三角波和锯齿波
• 使用三角波形和 FB 引脚的脉宽调制 （PWM） 输出
• 预编程医疗警报音生成模式：低、中和高优先级警报
• 数字压摆率控制
• 内部参考
• 极低功耗：1.8 V 时为 0.2 mA
• 灵活启动：高阻抗或 10K-GND
• 微型封装：8引脚WSON（2 mm × 2 mm）

参数

方框图

DAC53701 是德州仪器推出的 10 位智能电压输出 DAC，核心优势为低功耗、多功能集成与小巧封装，专为医疗设备、家电控制、电源管理等场景设计，支持无处理器独立运行。

核心参数与特性

• 分辨率与精度：10 位分辨率，INL 与 DNL 均为 ±1 LSB；偏移误差 ±0.5% FSR，增益误差 ±0.5% FSR，温漂特性优异（偏移温漂 ±0.0003% FSR/°C，增益温漂 ±0.0008% FSR/°C）。
• 输出与参考：输出电压范围 0-5.5V，支持电源电压作为参考（增益 1x）或内置 1.21V 参考（增益可选 1.5x/2x/3x/4x）；输出摆率 1V/µs，建立时间 8µs（10% FSR），支持高阻 / 10kΩ-GND 上电模式。
• 供电与封装：供电电压 1.8V-5.5V，典型功耗 0.225mA（5.5V），掉电功耗 80µA；采用 8 引脚 WSON 封装（2mm×2mm），工作温度 - 40°C-125°C。
• 接口规格：兼容 PMBus 的 I²C 接口，支持标准模式（100kbps）、快速模式（400kbps）与快速模式 +（1Mbps）；支持 4 种从机地址配置，支持广播地址同步更新。

关键功能设计

• 智能触发与控制：通用输入（GPI）可配置为电源 - down、电压裕量调节、波形生成触发或医疗报警触发，支持边缘触发模式，实现无处理器操作。
• 波形与报警生成：内置方波、三角波、锯齿波生成功能，可通过 FB 引脚实现 PWM 输出；支持低 / 中 / 高三级医疗报警音生成，可配置脉冲占空比（80ms-200ms）与间隔时间（2.55s-4.00s）。
• 非易失性存储（NVM）：支持存储所有寄存器配置，上电自动加载；具备 CRC 校验功能，确保数据完整性，擦写寿命可达 20000 次（-40°C-85°C），数据 retention 达 50 年（25°C）。
• 数字摆率控制：可编程步长（1-32 LSB）与步长时间（4µs-4.9152ms），实现平滑电压过渡，适配灯光渐变、电源裕量调节等场景。

典型应用场景

• 医疗设备：呼吸机、输液泵、麻醉机等的报警音生成（符合 IEC60601-1-8 标准），支持三级优先级报警定制。
• 家电控制：烤箱、冰箱等的门灯渐变控制，通过 GPI 触发无软件依赖的 fade-in/fade-out 功能。
• 电源管理：服务器、通信设备的电源裕量调节（±10% 范围），实现电压校准与测试。
• 工业控制：LED 调光、传感器偏置电压生成、可编程比较器应用（如烟雾探测器）。

设计与使用建议

• 电源与去耦：VDD 引脚就近并联 0.1µF 去耦电容，CAP 引脚（内置 LDO）需接 1.5µF 电容到 AGND；模拟地与数字地单点连接，减少干扰。
• 接口配置：I²C 的 SCL/SDA 引脚需外接上拉电阻；GPI 引脚未使用时需拉高或拉低，避免悬空。
• 布局注意：模拟信号与数字信号分区域布线，参考引脚旁路电容靠近器件摆放；输出端建议添加 RC 滤波，优化噪声性能（输出噪声密度 0.2µV/√Hz@1kHz）。
• 校准与存储：上电后建议通过 NVM 加载预设配置；修改关键参数后需执行 NVM 编程，确保掉电后配置保留。