該DAC161S055為高精度16位緩沖電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），從2.7V到5.25V電源，并有一個(gè)獨(dú)立的I/O電源引腳，最低可達(dá)1.7V。片上精密輸出緩沖器提供軌對(duì)軌輸出擺幅，典型穩(wěn)定時(shí)間為5微秒。外部電壓參考可以設(shè)置為2.5V至V之間 一個(gè) （模擬電源電壓），提供盡可能寬的動(dòng)態(tài)輸出范圍。

兼容4線SPI的接口時(shí)鐘頻率最高可達(dá)20 MHz。該部件支持Diasy鏈和數(shù)據(jù)讀取。板載的開(kāi)機(jī)復(fù)位（POR）電路確保輸出在已知狀態(tài)下供電。
*附件：dac161s055.pdf

該DAC161S055具有開(kāi)機(jī)值引腳（MZB）、負(fù)載DAC引腳（LDACB）和DAC清除引腳（CLRB）。MZB將啟動(dòng)輸出電壓設(shè)置為GND或中檔。LDACB會(huì)更新輸出，允許多個(gè)DAC同時(shí)更新輸出。CLRB可用于將輸出信號(hào)重置為MZB確定的值。

DAC161S055有斷電選項(xiàng)，可在零件未使用時(shí)降低功耗。它提供16芯有限責(zé)任合伙（LLP）包裝。

特性

• 16位DAC配備雙緩沖SPI接口
• 異步負(fù)載DAC和復(fù)位引腳
• 與1.8V控制器的兼容性
• 緩沖輸出電壓，具備軌道對(duì)軌道能力
• 寬電壓參考范圍，+2.5V至V。一個(gè)
• 寬溫范圍從?40°C到+105°C
• 封裝在16針LLP中

參數(shù)

方框圖

DAC161S055 是德州儀器（TI）推出的 16 位精密電壓輸出數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），核心優(yōu)勢(shì)為低噪聲、高線性度與靈活控制特性，集成軌到軌輸出緩沖器與 SPI 接口，適配工業(yè)控制、測(cè)試儀器、可編程電壓源等高精度模擬信號(hào)生成場(chǎng)景。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 精度與線性度 ：16 位分辨率，積分非線性（INL）最大值 ±3 LSB，差分非線性（DNL）范圍 - 1~1.1 LSB，確保高精度信號(hào)轉(zhuǎn)換；零碼誤差最大 15 mV，滿量程誤差 ±15 mV，增益溫度系數(shù) ±2 ppm FS/°C，溫漂穩(wěn)定性優(yōu)異。
• 輸出特性 ：軌到軌電壓輸出，輸出范圍 0.015 V 至 VA-0.04 V（VA 為模擬電源）；輸出噪聲典型值 120 nV/√Hz（20 kHz），1 Hz~10 kHz 集成噪聲 18 μV， glitch 脈沖典型值 7 nV?s，動(dòng)態(tài)性能出色。
• 響應(yīng)速度 ：輸出建立時(shí)間典型值 5 μs（±1 LSB），壓擺率 2 V/μs，適配中高速信號(hào)生成需求。
• 功耗與供電 ：模擬電源（VA）2.7 V5.25 V，數(shù)字 I/O 電源（VDDIO）1.7 VVA；5 V 供電時(shí)功耗最大 5.5 mW，支持掉電模式，掉電電流最小 0.5 μA，適配低功耗設(shè)備。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-40°C 至 105°C，滿足工業(yè)級(jí)寬溫要求；
• 封裝形式：16 引腳 WQFN 封裝（4mm×4mm），RoHS 兼容，引腳鍍層為 SN，MSL 等級(jí) 3，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護(hù)：人體模型（HBM）3000 V，機(jī)器模型（MM）250 V，充電設(shè)備模型（CDM）1250 V，防護(hù)性能適配工業(yè)操作環(huán)境。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 靈活輸出與接口

• 雙電源設(shè)計(jì)：模擬電源與數(shù)字 I/O 電源分離，VDDIO 低至 1.7 V，兼容 1.8 V 控制器，降低系統(tǒng)供電復(fù)雜度。
• 接口特性：4 線 SPI 兼容接口，支持 QSPI、MICROWIRE 協(xié)議，時(shí)鐘頻率最高 20 MHz（VDDIO≥2.7 V）；支持菊花鏈級(jí)聯(lián)與數(shù)據(jù)回讀功能，便于多器件同步控制。
• 輸出控制：支持掉電模式，掉電時(shí)輸出可配置為高阻態(tài)或通過(guò) 10 kΩ 電阻下拉至 GND，適配系統(tǒng)功耗管理需求。

2. 精準(zhǔn)控制與同步功能

• 上電狀態(tài)配置：通過(guò) MZB 引腳選擇上電輸出狀態(tài)（接地為 0V，接 VA 為中量程），確保上電后輸出穩(wěn)定。
• 同步更新：LDACB 引腳支持多 DAC 同步更新輸出，CLRB 引腳可異步復(fù)位輸出至上電默認(rèn)狀態(tài)，適配多通道協(xié)同場(chǎng)景。
• 寫(xiě)入模式：支持寫(xiě)穿透（WRITE-THROUGH）與寫(xiě)阻塞（WRITE-BLOCK）模式，寫(xiě)阻塞模式可預(yù)加載數(shù)據(jù)后統(tǒng)一更新，寫(xiě)穿透模式實(shí)時(shí)更新輸出，靈活適配不同控制需求。

3. 參考與輸入特性

• 參考電壓：外部參考電壓范圍 2.5 V~VA，參考輸入阻抗 12.5 kΩ，支持將參考源直接作為模擬電源，簡(jiǎn)化電路設(shè)計(jì)。
• 數(shù)字輸入：兼容 1.8 V/3 V/5 V 邏輯電平，輸入電容典型值 4 pF，抗干擾能力強(qiáng)，適配不同電平控制器。

三、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 工業(yè)控制：過(guò)程控制、PLC 模擬量輸出、伺服驅(qū)動(dòng)信號(hào)生成；
• 測(cè)試儀器：自動(dòng)測(cè)試設(shè)備（ATE）、函數(shù)發(fā)生器、可編程電壓源；
• 通信系統(tǒng)：基帶信號(hào)生成、射頻模塊控制電壓調(diào)節(jié)；
• 便攜設(shè)備：電池供電儀器、便攜式醫(yī)療設(shè)備的高精度模擬信號(hào)輸出。

2. 硬件設(shè)計(jì)建議

• 供電與去耦 ：VA 與 VDDIO 需獨(dú)立供電，電源引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 10 μF 鉭電容去耦，模擬地與數(shù)字地單點(diǎn)連接，減少噪聲耦合。
• 參考電路：推薦使用低噪聲參考源（如 LM4140、LM4050），參考引腳（VREF）需加 0.022 μF 旁路電容，降低參考噪聲對(duì)輸出的影響。
• 布局規(guī)范：模擬信號(hào)與數(shù)字信號(hào)分區(qū)布線，SPI 時(shí)鐘（SCLK）與數(shù)據(jù)（SDI/SDO）線盡量短且遠(yuǎn)離模擬輸出線；裸露焊盤(pán)（DAP）需焊接至接地平面，提升散熱與抗干擾性能。

3. 軟件與配置

• 接口配置：通過(guò) SPI 接口寫(xiě)入 24 位指令（8 位命令 + 16 位數(shù)據(jù)），支持寫(xiě)數(shù)據(jù)（WR/WRUP/WRAL）、讀寄存器（RDDO/RDIN/RDCO）、掉電（PD）等指令，功能豐富。
• 寄存器控制：包含預(yù)加載寄存器（PREREG）、輸出寄存器（DACREG）與配置寄存器（CONFIG），可配置寫(xiě)入模式、掉電狀態(tài)等參數(shù)，支持寄存器數(shù)據(jù)回讀驗(yàn)證。
• 同步控制：多 DAC 級(jí)聯(lián)時(shí)，通過(guò) LDACB 引腳同步更新輸出，或使用 WRAL 指令實(shí)現(xiàn)全通道統(tǒng)一數(shù)據(jù)更新，確保多通道信號(hào)同步性。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與選型適配

• 核心優(yōu)勢(shì)：16 位高精度與低噪聲特性兼顧，軌到軌輸出適配寬電壓范圍需求；雙電源設(shè)計(jì)兼容低電壓控制器，掉電模式支持低功耗場(chǎng)景；SPI 接口支持菊花鏈與數(shù)據(jù)回讀，控制靈活。
• 選型建議：對(duì)精度要求高的工業(yè)控制、測(cè)試儀器優(yōu)先選擇；低功耗場(chǎng)景可利用掉電模式進(jìn)一步降低能耗；多通道同步需求可通過(guò) LDACB 引腳或菊花鏈功能實(shí)現(xiàn)。