DAC5672-EP：高性能14位数模转换器的深度解析-电子发烧友网

在电子设计领域，数模转换器（DAC）是连接数字世界和模拟世界的关键桥梁。今天，我们要深入探讨的是德州仪器（TI）的DAC5672-EP，一款高性能的14位、200-MSPS双路数模转换器，它在通信、医疗、测试等多个领域都有着广泛的应用前景。

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一、产品概述

DAC5672-EP是一款单芯片、双通道、14位的高速数模转换器，内置电压基准。它的更新速率高达200 MSPS，具有出色的动态性能、紧密的增益和失调匹配特性，适用于I/Q基带或直接中频通信应用。该产品采用48引脚薄型四方扁平封装（TQFP），引脚与家族成员（如12位的DAC5662）以及其他双路DAC（如DAC2904和AD9767）兼容，并且能够在-55°C至125°C的军事温度范围内稳定工作。

二、产品特性亮点

（一）卓越的通信性能

在WCDMA应用中，它展现出了优秀的邻道泄漏比（ACLR）性能。在基带时，ACLR可达78 dB；在30.72 MHz时，ACLR为73 dB。这使得它在通信系统中能够有效减少邻道干扰，提高信号传输的质量。

（二）宽温度范围工作能力

支持-55°C至125°C的扩展温度范围，这对于一些对环境适应性要求较高的应用场景，如军事、航空航天等领域，具有重要意义。

（三）低功耗设计

正常工作时功耗仅为330 mW，进入掉电模式后功耗可降至9 mW，大大降低了系统的整体功耗，延长了设备的续航时间。

（四）灵活的增益控制和数据模式

提供独立或单电阻增益控制模式，以及双路或交错数据模式，满足不同应用场景下的多样化需求。

（五）高动态范围和线性度

具有高达84 dBc的无杂散动态范围（SFDR）和79 dBc的三阶双音互调（IMD3），能够有效抑制杂散信号和互调失真，保证输出信号的纯净度和线性度。

三、电气特性详解

（一）直流特性

分辨率：14位的分辨率能够提供更精细的模拟输出，满足高精度应用的需求。
直流精度：包括积分非线性（INL）和微分非线性（DNL）等指标，在不同温度下都能保持较好的精度。例如，在25°C时，INL为±1.1 LSB，DNL为±0.75 LSB。
模拟输出：输出电流范围为2 mA至20 mA，输出电压合规范围为-0.8 V至1.25 V，输出电阻大于300 kΩ，输出电容为5 pF。

（二）参考特性

内部参考电压：稳定在1.2 V左右，参考输出电流为100 nA。
外部参考输入：输入电压范围为0.1 V至1.25 V，输入电阻为1 MΩ，小信号带宽为300 kHz，输入电容为100 pF。

（三）温度系数

失调漂移：为2 ppm of FSR/°C。
增益漂移：使用外部参考时为20 ppm of FSR/°C，使用内部参考时为40 ppm of FSR/°C。
参考电压漂移：为20 ppm/°C。

（四）交流特性

最大输出更新速率：可达200 MSPS，部分设计规格可达275 MSPS。
输出建立时间：至0.1%的输出建立时间为20 ns。
输出上升和下降时间：分别为1.4 ns和1.5 ns。
输出噪声：在不同满量程输出电流下有不同的表现，如20 mA时为55 pA/√Hz，2 mA时为30 pA/√Hz。

（五）数字特性

数字输入：支持标准正编码，所有数字输入均与CMOS兼容，数字电源范围为3 V至3.6 V。
开关特性：包括输入建立时间、保持时间、时钟脉冲高时间、时钟延迟和传播延迟等参数，在双总线模式和单总线交错模式下有不同的要求。

四、工作原理剖析

DAC5672-EP采用电流导向技术，核心是一个分段电流源阵列，能够实现快速切换和高更新速率。内部解码器在每次DAC更新时对差分电流开关进行寻址，通过将所有电流导向输出求和节点OUT1或OUT2，形成相应的输出电流。互补输出提供差分输出信号，能够有效减少偶次谐波、共模信号（噪声），并将峰峰值输出信号摆幅提高一倍。