MAX522：8引脚封装的双8位电压输出串行DAC

在电子设计领域，数字模拟转换器（DAC）是连接数字世界和模拟世界的重要桥梁。今天要给大家介绍的是MAXIM公司的MAX522，一款采用8引脚SO封装的双8位电压输出串行DAC，它具有诸多出色的特性，适用于多种应用场景。

文件下载：MAX522.pdf

一、产品概述

MAX522包含两个8位、带缓冲的电压输出数字模拟转换器（DAC A和DAC B），提供8引脚SO和DIP封装。其工作电源范围为+2.7V至+5.5V，采用3线串行接口，时钟速率最高可达5MHz，兼容SPI™、QSPI™和Microwire™接口标准。该器件超低功耗，8引脚SO封装小巧，非常适合便携式和电池供电应用。

二、关键特性

2.1 电源与输出

• 电源范围：单电源+2.7V至+5.5V，能适应多种电源环境。
• 输出能力：DAC A的缓冲器可提供和吸收5mA电流，DAC B的输出可提供和吸收500µA电流，输出范围接近地和VDD的0.5V以内。

2.2 低功耗

• 工作电流：小于1mA，在关机模式下电流降至1µA以下，还会在关机时断开参考输入与REF引脚的连接，进一步降低系统总功耗。

2.3 接口兼容性

• 串行接口：3线串行接口，时钟速率最高5MHz，与SPI™、QSPI™和Microwire™接口标准兼容，方便与各种微处理器连接。

2.4 封装优势

• 小巧封装：8引脚SO封装节省空间，适合对体积有要求的设计。

三、应用场景

• 数字增益和偏移调整：可精确调整信号的增益和偏移，提高系统的精度。
• 可编程电流源：根据需要灵活设置电流输出。
• 可编程电压源：实现电压的精确控制。
• 功率放大器偏置控制：为功率放大器提供稳定的偏置电压。
• VCO调谐：用于压控振荡器的频率调整。

四、电气特性

4.1 绝对最大额定值

• 电源电压：VDD到GND为 -0.3V至+6V
• 数字输入输出到GND： -0.3V至(VDD + 0.3V)
• 参考输入： -0.3V至(VDD + 0.3V)
• 输出：可短接到VDD或GND，但需注意封装功耗，典型短路电流到地为50mA。

4.2 静态性能

• 分辨率：8位
• 微分非线性：±1 LSB
• 积分非线性：±1.5 LSB
• 总未调整误差：±1 LSB

4.3 动态性能

• 电压输出压摆率：在特定负载电容下为0.1V/µs
• 电压输出建立时间：在特定负载电容下为70µs
• 数字馈通和串扰：从全0到全1时为10nV - s

4.4 电源特性

• 电源电压范围：2.7V至5.5V
• 电源电流：不同电源电压下有所不同，关机电源电流在VDD = 5.5V时为0.1µA

五、引脚配置与功能

引脚	名称	功能
1	–C-S–	芯片选择（低电平有效），使数据能移入16位移位寄存器，编程命令在其上升沿执行。
2	SCLK	串行时钟输入，数据在SCLK上升沿时钟输入。
3	VDD	正电源（2.7V至5.5V），需用0.22µF电容旁路到地。
4	GND	接地
5	OUTA	DAC A输出电压（带缓冲），需连接0.1µF或更大电容到地。
6	OUTB	DAC B输出电压（带缓冲），需连接0.01µF或更大电容到地。
7	REF	DAC A和DAC B的参考输入
8	DIN	16位移位寄存器的串行数据输入，数据在SCLK上升沿时钟输入到寄存器。

六、详细描述

6.1 模拟部分

MAX522采用“倒置”的R - 2R梯形网络和互补开关，将8位数字输入转换为与参考电压成比例的模拟输出电压。它有一个供DAC A和DAC B共享的参考输入，包含输出缓冲放大器和简单的微处理器及CMOS接口输入逻辑。

6.2 参考输入和DAC输出范围

• 参考输入阻抗：与输入代码有关，最低约8kΩ（输入代码为55hex时），最高为无穷大（输入代码为0时）。
• 输出范围：参考电压范围从GND到VDD，关机模式下，选定的DAC输出设为零，DAC寄存器中的值不变，以节省功耗。

6.3 输出缓冲放大器

• 输出范围：轨到轨（GND到VDD）。
• 输出能力：DAC A输出放大器可提供和吸收5mA电流，DAC B为0.5mA。
• 稳定性：在特定负载电容下具有单位增益稳定性。

6.4 关机模式

关机时，DAC A和DAC B输出进入高阻态，REF输入为高阻抗（典型2MΩ），恢复时，DAC输出恢复到寄存器中的值，恢复时间等于DAC建立时间。

6.5 串行接口

• 数据传输：通过低电平有效的芯片选择（–C - S–）使移位寄存器接收串行数据，数据在SCLK上升沿时钟输入，时钟频率最高5MHz。
• 数据格式：16位输入字由8位控制字节和8位数据字节组成，控制位各有功能。

七、应用信息

7.1 初始化

由于无内部上电复位，上电时需进行初始写操作以设置输出到所需电压。

7.2 电源和接地管理

• 接地：GND应连接到高质量接地。
• 电源旁路：VDD用0.1µF至0.22µF电容旁路到地，参考输入可根据需要用0.1µF至4.7µF电容旁路到地。
• 电路板布局：精心布局可减少DAC输出、参考和数字输入之间的串扰，模拟线用接地走线分隔，避免高频数字线与模拟线平行布线。

MAX522凭借其出色的性能和丰富的特性，在众多电子设计中有着广泛的应用前景。各位工程师在实际设计中，可根据具体需求合理使用该器件，充分发挥其优势。大家在使用MAX522过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。