DACx1408 系列八通道高压输出 DAC 技术参数与应用总结

DAC81408、DAC71408 和 DAC61408 （DACx1408） 是引脚兼容的 8 通道缓冲高压输出数模转换器 （DAC） 系列，具有 16 位、14 位和 12 位分辨率。DACx1408 包括一个低漂移、2.5V 内部基准电压源，在大多数应用中无需外部精密基准电压源。这些器件指定为单调，并提供 ±1 LSB INL 的高线性度。
*附件：dac61408.pdf

用户可选择的输出配置可实现满量程双极性输出电压：±20 V、±10 V、±5 V 或 ±2.5 V 和满量程单极性输出电压：40 V、20 V、10 V 或 5 V。每个DAC通道的满量程输出范围是可独立编程的。集成的DAC输出缓冲器可以吸收或拉高达25 mA的电流，从而限制了对额外运算放大器的需求。每对通道都可以配置为提供带失调校准的差分输出。三个专用的 A-B 拨动引脚支持产生多达三个可能频率的抖动信号。

DACx1408 集成了一个上电复位电路，在上电时将 DAC 输出接地。输出保持此状态，直到器件寄存器正确配置为工作。

与 DACx1408 的通信通过支持 1.7 V 至 5.5 V 工作电压的 4 线串行接口执行。

特性

• 性能
  • 16位分辨率下的指定单调
  • INL：16位分辨率下最大±1 LSB
  • 星期二：FSR 最大值的 ±0.1%
• 集成2.5V精密内部基准电压源
  • 初始精度：最大 ±2.5 mV
  • 低漂移：5 ppm/°C（典型值）
• 灵活的输出配置
  • 输出范围：±2.5 V、±5 V、±10 V、±20 V
    0 至 5 V、0 至 10 V、0 至 20 V、0 至 40 V
  • 差分输出模式
• 高驱动能力：±25 mA，电源轨电压为 1.5 V
• 三个专用的A-B拨动引脚，用于抖动信号生成
• 模拟温度输出
  • 传感器增益为 –4 mV/°C
• 50MHz SPI兼容串行接口
  • 4线模式，1.7V至5.5V工作电压
  • 菊花链作
  • CRC 错误检查
• 温度范围：–40°C 至 +125°C
• 小包装
  • 6 mm × 6 mm，40 引脚 VQFN

参数

方框图

DACx1408 系列（含 16 位 DAC81408、14 位 DAC71408、12 位 DAC61408）是德州仪器推出的高集成度八通道高压输出数模转换器（DAC），核心优势是内置精密参考源、宽输出电压范围及灵活工作模式，专为高压、高精度信号生成场景设计。

一、核心参数与性能特性

1. 分辨率与精度 ：DAC81408 为 16 位，DAC71408 为 14 位，DAC61408 为 12 位；INL 最大 ±1 LSB（部分量程 ±2 LSB），DNL±1 LSB，总未调整误差（TUE）最大 ±0.1% FSR；增益误差漂移 ±2 ppm FSR/°C，偏移误差漂移 ±2 ppm FSR/°C。
2. 输出与驱动 ：支持单端（0~5V/10V/20V/40V）和双极（±2.5V/±5V/±10V/±20V）输出，通道可成对配置为差分模式；输出缓冲器可源极 / 灌极电流 ±25 mA，输出阻抗 0.05 Ω，1.5V 电源轨余量下仍保持精度。
3. 参考源与温度特性 ：内置 2.5V 精密参考源，初始精度 ±2.5 mV，温漂典型值 5 ppm/°C；集成模拟温度传感器（输出斜率 - 4 mV/°C），具备热关断保护（140°C 触发）。
4. 接口与控制 ：50 MHz SPI 兼容 4 线串行接口，支持菊花链、流模式及 CRC 错误校验；具备 LDAC 同步更新、CLR 清零功能；3 个 TOGGLE 引脚支持抖动信号生成，支持软件 / 硬件复位。
5. 功耗与工作条件 ：工作温度 - 40°C 至 125°C，供电电压涵盖数字（4.5V-5.5V）、模拟（9V-41.5V）及 IO（1.7V-5.5V）；掉电模式功耗低至 10 µA（VCC/VSS），活跃模式典型功耗 30 mA（VAA）。

二、应用场景

适用于光网络（马赫 - 曾德尔调制器偏置控制）、工业自动化、测试测量设备、自动测试设备（ATE）、伺服控制、电机控制（CNC 机床）等需要高压、高精度模拟信号生成的场景。

三、封装与订购信息

• 采用 6mm×6mm 40 引脚 VQFN 封装，带裸露热焊盘。
• 量产型号包括大卷带（2500 片 / 卷）和小卷带（250 片 / 卷）包装，符合 RoHS 标准，引脚镀层为 NIPDAUAG。
• MSL 等级 3，峰值回流温度 260°C，工作温度 - 40°C 至 125°C，适应严苛工业环境。

四、设计与支持建议

1. 硬件设计要点 ：电源去耦需在各供电引脚就近放置 0.1 µF 陶瓷电容，搭配 4.7 µF-10 µF 大容量电容；内置参考源需在 REF 引脚接 150 nF 滤波电容，REFCMP 与 REFGND 间接 330 pF 补偿电容；高压输出布线需远离数字信号，避免串扰。
2. 布局规范 ：PCB 需分离模拟、数字及高压区域，热焊盘通过多过孔连接地平面；SPI 时钟（SCLK）和数据（SDI）线需阻抗匹配，减少信号完整性问题。