DAC0800/DAC0802：高性能8位数模转换器的深度解析

在电子设计的领域中，数模转换器（DAC）是连接数字世界与模拟世界的重要桥梁。 Texas Instruments的DAC0800/DAC0802系列8位高速电流输出DAC，以其出色的性能和广泛的适用性，成为众多工程师的首选。本文将深入剖析这一系列DAC的特性、参数、应用电路等内容，为电子工程师们在设计过程中提供有价值的参考。

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一、产品特性

高速输出与高精度

DAC0800系列具有快速的输出电流建立时间，典型值为100ns，能够满足高速数据处理的需求。同时，其满量程误差仅为±1 LSB，在温度变化范围内的非线性度优于±0.1%，满量程电流漂移为±10 ppm/°C，这些特性确保了在不同环境下都能实现高精度的数模转换。

高输出兼容性与互补输出

该系列具备高输出电压兼容性，输出电压范围为 -10V至 +18V，并且提供互补电流输出，可通过简单的电阻负载实现20 Vp-p的差分输出电压，为电路设计提供了更多的灵活性。

多逻辑接口与宽电源范围

DAC0800/DAC0802的输入具有抗噪声能力，可直接与TTL、CMOS、PMOS等多种逻辑电平接口。其电源电压范围为±4.5V至±18V，在±5V电源下的功耗仅为33 mW，且功耗与逻辑输入电平无关，这使得它在不同电源条件下都能稳定工作。

低成本与替代优势

DAC0800、DAC0802、DAC0800C和DAC0802C可分别直接替代DAC - 08、DAC - 08A、DAC - 08C和DAC - 08H，为工程师在升级或替换现有设计时提供了便利，同时降低了成本。

二、绝对最大额定值与工作条件

绝对最大额定值

了解器件的绝对最大额定值对于避免器件损坏至关重要。DAC0800/DAC0802的绝对最大额定值包括电源电压、功耗、参考输入电压和电流、逻辑输入电压、模拟电流输出等参数。例如，电源电压（V+ - V）最大为 +18V或36V，参考输入电流最大为5mA，存储温度范围为 -65°C至 +150°C等。

工作条件

不同型号的DAC0800/DAC0802在工作温度范围上有所差异，如DAC0800L的工作温度范围为 -55°C至 +125°C，而DAC0800LC和DAC0802LC的工作温度范围为0°C至 +70°C。此外，还给出了不同电源电压下的参考输入电流范围。

三、电气特性

在典型的工作条件下（$V{S}= pm 15 ~V$，$I{REF}=2 ~mA$ 且 $T{MIN } ≤T{A} ≤T_{MAX }$），对DAC0802LC、DAC0800L和DAC0800LC的各项电气参数进行了详细的规定。这些参数包括分辨率、单调性、非线性度、建立时间、满量程温度系数、输出电压兼容性、满量程电流、零刻度电流等。例如，分辨率均为8位，建立时间典型值为100ns，满量程温度系数为±10 ppm/°C至±50 ppm/°C等。

四、连接图与框图

文档中给出了PDIP、CDIP和SOIC三种封装的连接图以及器件的框图。需要注意的是，不同封装的引脚编号可能不同，工程师在设计电路时应根据实际使用的封装进行正确的连接。

五、典型性能特性

通过一系列的图表展示了DAC0800/DAC0802的典型性能特性，如满量程电流与温度的关系、输出电流与电压的关系、位传输特性、电源电流与温度的关系等。这些特性曲线有助于工程师更好地了解器件在不同条件下的性能表现，从而优化电路设计。

六、典型应用电路

基本参考操作

包括基本正参考操作、基本负参考操作、基本单极性负操作、基本双极性输出操作、对称偏移二进制操作、正低阻抗输出操作和负低阻抗输出操作等多种应用电路。每种电路都给出了相应的电路图和参数计算方法，如在基本正参考操作中，$I{FS} approx frac{+V{MEF }}{R{PEF }} × frac{256}{256}$，并给出了典型的参数值，如 $V{REF}=10.000 V$，$R_{REF}=5.000 k$ 等。

脉冲参考操作与逻辑接口

介绍了脉冲参考操作的电路和与各种逻辑系列接口的方法，以及如何适应双极性参考的电路设计。例如，在与不同逻辑系列接口时，需要根据逻辑电平的要求进行相应的设置，如 $V{TH}=V{LC}+1.4 V$（15V CMOS、HTL、HNIL）等。

建立时间测量与A/D转换器设计

给出了建立时间测量的电路和一个完整的2 μs转换时间、8位A/D转换器的设计电路。在A/D转换器设计中，还提到了通过更换比较器和调整电阻值可以实现1 μs转换时间、8位分辨率和7位精度的设计。

七、修订历史与包装信息

文档还介绍了从修订版B到修订版C的变化，主要是将国家数据表的布局改为TI格式。同时，提供了详细的包装信息，包括可订购的零件编号、状态、材料类型、封装、引脚数、包装数量、RoHS合规性、引脚镀层/球材料、MSL评级/峰值回流温度、工作温度和零件标记等内容，方便工程师进行采购和生产管理。

DAC0800/DAC0802系列数模转换器以其高速、高精度、高兼容性和低成本等优势，在电子设计领域具有广泛的应用前景。电子工程师们在使用该系列器件时，应充分了解其特性、参数和应用电路，根据具体的设计需求进行合理的选择和优化，以实现最佳的性能和可靠性。在实际设计过程中，你是否遇到过类似数模转换器的应用难题？又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。