四通道、16/14/12位nanoDAC+,,本田cb400k版好不好

本田 0
四通道、16/14/12位nanoDAC+,内置2ppm/°C基准电压源和I2C接口 AD5696R/AD5695R/AD5694R 产品特性 高相对精度(INL):16位时最大±2LSB低漂移2.5V基准电压源:2ppm/°C(典型值)小型封装:3mm×3mm、16引脚LFCSP 总不可调整误差(TUE):±0.1%FSR(最大值)失调误差:±1.5mV(最大值)增益误差:±0.1%FSR(最大值)高驱动能力:20mA,0.5V(供电轨)用户可选增益:1或2(GAIN引脚)复位到零电平或中间电平(RSTSEL引脚)1.8V逻辑兼容低毛刺:0.5nV-s400kHzI2C兼容型串行接口鲁棒的HBM(额定值为3.5kV)和FICDMESD(额定值为1.5kV)性能低功耗:3.3mW(3V)2.7V至5.5V电源供电温度范围:−40°C至+105°
C 功能框图 VDD GND VREF INTERFACELOGIC 10486-001 VLOGICSCLSDAA1A0 AD5696R/AD5695R/AD5694R INPUTREGISTER DACREGISTER INPUTREGISTER DACREGISTER INPUTREGISTER DACREGISTER INPUTREGISTER DACREGISTER POWER-ONRESET STRINGDACA STRINGDACB STRINGDACC STRINGDACD GAIN=×1/×
2 2.5VREFERENCE BUFFER BUFFER BUFFER BUFFERPOWERDOWNLOGIC VOUTAVOUTBVOUTCVOUTD LDACRESET RSTSEL 图
1. GAIN 应用 光收发器 基站功率放大器 过程控制(PLCI/O卡)工业自动化 数据采集系统 概述 AD5696R/AD5695R/AD5694R是低功耗、四通道、16/14/12 表
1.四通道nanoDAC+器件 接口 代号 16位 SPI 内部 AD5686R 14位 12位 AD5685RAD5684R 位缓冲电压输出DAC,内置2.5V、2ppm/˚C内部基准电压 外部 AD5686 AD5684 源(默认使能)和增益选择引脚,满量程输出为2.5V(增益=1) I2C 内部 AD5696RAD5695RAD5694R 外部 AD5696 AD5694 或5V(增益=2)。
这些器件均采用2.7V至5.5V单电源供电, 通过设计保证单调性,并具有小于0.1%FSR的增益误差和1.5mV的失调误差性能。
提供3mm×3mmLFCSP和TSSOP封装。
AD5696R/AD5695R/AD5694R还内置一个上电复位电路和一个RSTSEL引脚,确保DAC输出上电至零电平或中间电平,直到执行一次有效的写操作为止。
此外所有器件均具有各通道独立掉电特性,在掉电模式下,器件在3V时的功耗降至4µ
A。
AD5696R/AD5695R/AD5694R采用多功能双线式串行接口,时钟速率最高达400kHz,包含一个为1.8V/3V/5V逻辑电平准备的VLOGIC引脚。
Rev.A DocumentFeedback InformationfurnishedbyAnalogDevicesisbelievedtobeurateandreliable.However,no responsibilityisassumedbyAnalogDevicesforitsuse,norforanyinfringementsofpatentsorother rightsofthirdpartiesthatmayresultfromitsuse.Specicationssubjecttochangewithoutnotice.No licenseisgrantedbyimplicationorotherwiseunderanypatentorpatentrightsofAnalogDevices. Trademarksandregisteredtrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners. 产品特色
1.高相对精度(INL)。
AD5696R(16-bit):±2LSB(最大值)AD5695R(14-bit):±1LSB(最大值)AD5694R(12-bit):±1LSB(最大值)
2.低漂移2.5V片内基准电压源。
典型温度系数为2ppm/°C最大温度系数为5ppm/°C
3.两种封装选择。
3mm×3mm、16引脚LFCSP16引脚TSSOP OneTechnologyWay,
P.O.Box9106,Norwood,MA02062-9106,
U.S.A. Tel:781.329.4700 ©2012AnalogDevices,Inc.Allrightsreserved. TechnicalSupport ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文,敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误,ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。
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的最新英文版数据手册。
AD5696R/AD5695R/AD5694R 目录 特性......................................................................................................

1

应用......................................................................................................

1功能框图

.............................................................................................

1

概述......................................................................................................

1产品特色

.............................................................................................

1修订历史

.............................................................................................

2技术规格

.............................................................................................


3 交流特性........................................................................................

5

时序特性........................................................................................

6绝对最大额定值................................................................................7

ESD警告.........................................................................................

7引脚配置和功能描述.......................................................................8典型性能参数....................................................................................9

术语....................................................................................................

16工作原理

...........................................................................................

18数模转换器.................................................................................18传递函数......................................................................................18DAC架构.....................................................................................18串行接口......................................................................................19写命令和更新命令....................................................................20 修订历史 2012年11月—修订版0至修订版A更改表1

...............................................................................................

1更改表4

...............................................................................................

6更改图10

.............................................................................................

9更改图33

...........................................................................................

13更改“串行接口”部分......................................................................19更改图52

...........................................................................................

22 2012年4月—修订版0:初始版 串行操作......................................................................................

21写操作..........................................................................................21读操作..........................................................................................22多DAC回读序列........................................................................22掉电工作模式.............................................................................23加载DAC(硬件LDAC引脚).....................................................24LDAC屏蔽寄存器.....................................................................24硬件复位(RESET)......................................................................25复位选择引脚(RSTSEL)...........................................................25内部基准电压源设置................................................................25回流焊..........................................................................................25长期温度漂移.............................................................................25热滞

..............................................................................................

26应用信息

...........................................................................................

27微处理器接口.............................................................................27AD5696R/AD5695R/AD5694R与ADSP-BF531的接口.......27布局指南......................................................................................27电流隔离接口.............................................................................27外形尺寸

...........................................................................................

28订购指南......................................................................................29 Rev.A|Page2of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 技术规格 除非另有说明,VDD=2.7V至5.5V;1.8V≤VLOGIC≤5.5V;所有规格均相对于TMIN至TMAX而言。
RL=2kΩ;CL=200pF。

2. 参数静态性能
2 AD5696R分辨率相对精度 差分非线性AD5695R 分辨率相对精度差分非线性AD5694R分辨率相对精度差分非线性零代码误差失调误差满量程误差 增益误差 总不可调整误差 失调误差漂移3增益温度 系数3直流电源抑 制比3直流串扰
3 输出特性3输出电压范围 容性负载稳定性 阻性负载4负载调整率 短路电流5供电轨上的负载阻抗6上电时间 最小值 A级1典型值最大值 最小值 B级1典型值最大值 单位 测试条件/注释 16 16 位 ±
2 ±
8 ±
1 ±
2 LSB 增益=
2 ±
2 ±
8 ±
1 ±
3 增益=
1 ±
1 ±
1 LSB 通过设计保证单调性 14 14 位 ±0.5±
4 ±0.5±
1 LSB ±
1 ±
1 LSB 通过设计保证单调性 12 12 位 ±0.12±
2 ±0.12±
1 LSB ±
1 ±
1 LSB 通过设计保证单调性 0.4
4 0.41.5 mV DAC寄存器载入全
0 +0.1±
4 +0.1±1.5 mV +0.01±0.2 +0.01±0.1 %of DAC寄存器载入全
1 FSR ±0.02±0.2 ±0.02±0.1 %of FSR ±0.01±0.25 ±0.01±0.1 %of 外部基准电压源;增益=2;TSSOP FSR ±0.25 ±0.2 %of 内部基准电压源;增益=1;TSSOP FSR ±
1 ±
1 µV/°
C ±
1 ±
1 ppm 用FSR/°C表示 0.15 0.15 mV/VDAC代码=中间电平;VDD=5V±10% ±
2 ±
2 µ
V 单通道、满量程输出变化 引起 ±
3 ±
3 µV/mA负载电流变化引起 ±
2 ±
2 µ
V (各通道)掉电引起
0 VREF
0 VREF
V 增益=
1 0 2×VREF
0 2×VREF
V 增益=2;参见图31
2 2 nF RL=∞ 10 10 nF RL=1kΩ
1 1 kΩ 80 80 µV/mA5V±10%,DAC代码=中间电平; −30mA≤IOUT≤30mA 80 80 µV/mA3V±10%,DAC代码=中间电平; −20mA≤IOUT≤20mA 40 40 mA 25 25 Ω 见图31 2.5 2.5 µs 退出掉电模式; VDD=5V Rev.A|Page3of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 参数基准输出 输出电压7基准电压源TC8,9输出阻抗3输出电压噪声3输出电压噪声 密度3负载调整率(源电流)3负载调整率(吸电流)3输出电流负载 能力3电压调整率3长期稳定性/漂移3热滞
3 逻辑输入3输入电流输入低电压VINL输入高电压VINH引脚电容 逻辑输出(SDA)3输出低电压VOL悬空态输出电容 电源要求VLOGICILOGICVDDVDDIDD正常模式10 全掉电模式11 最小值 A级1典型值最大值 最小值 B级1典型值最大值 单位 测试条件/注释 2.4975 2.5025
5 20 0.04 12 240 2040±
5 1001212525 2.4975 2.5025
2 5 0.04 12 240 2040±
5 1001212525 Vppm/°CΩµVp-pnV/√Hz µV/mAµV/mAmA 环境温度参见“术语”部分 0.1Hz至10Hz环境温度下;f=10kHz,CL=10nF 环境温度环境温度VDD≥3V µV/Vppmppmppm 环境温度处于125°C下1000小时后第一个周期其它周期 0.7×VLOGIC2 ±20.3×VLOGIC 0.7×VLOGIC2 ±
2 µ
A 0.3×VLOGICV
V pF 每引脚 0.44 0.44
V ISINK=3mA pF 1.8 5.5
3 2.7 5.5 VREF+1.5 5.5 0.590.7 1.1 1.3
1 4
6 1.8 2.7VREF+1.5 5.535.55.5 0.590.7 1.11.3
1 4
6 V µ
A V 增益=
1 V 增益=
2 VIH=VDD,VIL=GND,VDD=2.7V至5.5V mA 内部基准电压源关闭 mA 内部基准电压源开启,满量程 µ
A −40°C至+85°
C µ
A −40°C至+105°
C 1温度范围:A和B级:−40°C至+105°
C。
2除非另有说明,直流规格均在输出端无负载的情况下测得。
上行死区=10mV,并仅存在于VREF=VDD且增益=1时或VREF/2=VDD且增益=2时。
线性度计算使用 缩减的代码范围:256至65,280(AD5696R)、64至16,320(AD5695R)和12至4080(AD5694R)。
3通过设计和特性保证,但未经生产测试。
4通道A和通道B的合并输出电流最高达30mA。
类似地,在结温高达110°C下,通道C和通道D的合并输出电流最高达30mA。
5VDD=5V。
器件包含限流功能,旨在保护器件免受暂时性过载条件影响。
限流期间可能会超过结温。
在规定的最大结温以上工作可能会影响器件的可靠性。
6从任一供电轨吸取负载电流时,相对于该供电轨的输出电压裕量受输出器件的25Ω典型通道电阻限制。
例如,当吸电流为1mA时,最小输出电压=25Ω×1mA =25mV(见图31)。
7初始精度预焊回流为±750µV;输出电压包括预调理漂移的影响。
参见“内部基准电压源设置”部分。
8基准电压源在两个温度上进行调整和测试,且表征温度范围为−40°C至+105°
C。
9基准电压源温度系数采用黑盒法计算。
详情见“术语”部分。
10接口未启用。
所有DAC启用。
DAC输出端无负载。
11所有DAC掉电。
Rev.A|Page4of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 交流特性 除非另有说明,VDD=2.7V至5.5V;RL=2kΩ至GND;CL=200pF至GND;1.8V≤VLOGIC≤5.5V;所有规格均相对于TMIN至TMAX而言。

1
3. 参数
2 最小值典型值最大值单位 测试条件/注释
3 输出电压建立时间 AD5696R
5 8 µs ¼到¾量程建立到±2LSB AD5695R
5 8 µs ¼到¾量程建立到±2LSB AD5694R
5 7 µs ¼到¾量程建立到±2LSB 压摆率 0.8 V/µs 数模转换毛刺脉冲 0.5 nV-sec 主进位1LSB变化 数字馈通 0.13 nV-sec 数字串扰 0.1 nV-sec 模拟串扰 0.2 nV-sec DAC间串扰总谐波失真4输出噪声频谱密度 0.3 nV-sec −80 dB 环境温度下;BW=20kHz,VDD=5V,fOUT=1kHz 300 nV/√Hz DAC代码=中间电平,10kHz;增益=
2 输出噪声
6 µVp-p 0.1Hz至10Hz SNR无杂散动态范围(SFDR)信纳比(SINAD) 90 dB 环境温度下;BW=20kHz,VDD=5V,fOUT=1kHz 83 dB 环境温度下;BW=20kHz,VDD=5V,fOUT=1kHz 80 dB 环境温度下;BW=20kHz,VDD=5V,fOUT=1kHz 1通过设计和特性保证,但未经生产测试。
2参见术语部分。
3温度范围:−40°C至+105°
C,典型值25°
C。
4以数字方式生成频率为1kHz的正弦波。
Rev.A|Page5of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 时序特性 除非另有说明,VDD=2.5V至5.5V;1.8V≤VLOGIC≤5.5V;所有规格均相对于TMIN至TMAX而言。

1
4. 参数2 t1t2t3t4t5t63t7t8t9t10t11t12 t13tSP5CB4 最小值 2.50.61.30.610000.60.61.3020+0.1CB4204000 最大值 0.9 30030050400 单位µsµsµsµsnsµsµsµsµsnsnsnsnsnspF 条件/注释 SCL周期时间 tHIGH,SCL高电平时间tLOW,SCL低电平时间tHD,STA,起始/重复起始条件保持时间tSU,DAT,数据建立时间tHD,DAT,数据保持时间tSU,STA,重复起始建立时间tSU,STO,停止条件建立时间tBUF,一个停止条件与一个起始条件之间的总线空闲时间tR,接收时SCL和SDA的上升时间tF,发送/接收时SDA和SCL的下降时间LDAC脉冲宽度 SCL上升沿到LDAC上升沿 抑制尖峰的脉冲宽度 各条总线的容性负载 1参见图
2。
2通过设计和特性保证,但未经生产测试。
3主器件必须为SDA信号(参考SCL信号的VIH最小值)提供至少300ns的保持时间,以便桥接SCL下降沿的未定义区域。
4CB是一条总线的总电容(单位为pF)。
tR和tF是在0.3VDD和0.7VDD范围内测得。
5SCL和SDA输入的输入滤波可抑制小于50ns的噪声尖峰。
STARTCONDITION SDASCL t9t10 t3 t4t6 LDAC1 LDAC2 NOTES1ASYNCHRONOUSLDACUPDATEMODE.2SYNCHRONOUSLDACUPDATEMODE. REPEATEDSTARTCONDITION t11 t4 t2t5 t1t7 t13t12 图
2.双线式串行接口时序图 STOPCONDITION t8t12 10486-002 Rev.A|Page6of32 绝对最大额定值 除非另有说明,TA=25°
C。

5.参数VDD至GNDVLOGIC至GNDVOUT至GNDVREF至GND数字输入电压至GND1SDA和SCL至GND工作温度范围存储温度范围结温16引脚TSSOP、θJA热阻、 0气流(4层板)16引脚LFCSP、θJA热阻、 0气流(4层板)回流焊峰值 温度,无铅(J-STD-020)ESD2FICDM 1不含SDA和SCL。
2人体模型(HBM)分类。
AD5696R/AD5695R/AD5694R 额定值−0.3V至+7V−0.3V至+7V−0.3V至VDD+0.3V−0.3V至VDD+0.3V V至VLOGIC+0.3V−0.3V至+7V−40°C至+105°C−65°C至+150°C125°C112.6°C/W 70°C/W 260°C 3.5kV1.5kV 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损坏。
这只是额定最值,不表示在这些条件下或者在任何其它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,器件能够正常工作。
长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。
ESD警告 ESD(静电放电)敏感器件。
带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。
尽管本产品具有专利或专有保护电路,但在遇到高能量ESD时,器件可能会损坏。
因此,应当采取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下降或功能丧失。
Rev.A|Page7of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 引脚配置和功能描述 AD5696R/AD5695R/AD5694R 16VOUTB15VREF14RSTSEL13RESET VOUTD5SDA6 LDAC7GAIN8 10486-006 VOUTA1GND2VDD3 VOUTC4 12A111SCL10A09VLOGIC TOPVIEW(NottoScale) NOTES1.THEEXPOSEDPADMUSTBETIEDTOGND. 图3.16引脚LFCSP的引脚配置 VREF1VOUTB2VOUTA3 GND4VDD5VOUTC6VOUTD7SDA8 AD5696R/AD5695R/AD5694R TOPVIEW(NottoScale) 16RSTSEL15RESET14A113SCL12A011VLOGIC10GAIN9LDAC 图4.16引脚TSSOP引脚配置 10486-007 表
6.引脚功能描述 引脚编号 LFCSPTSSOP
1 3
2 4
3 5
4 6
5 7
6 8
7 9 名称VOUTAGNDVDD VOUTCVOUTDSDA LDAC
8 10
9 11 10 12 11 13 12 14 13 15 增益 VLOGICA0SCLA1RESET 14 16 15
1 RSTSELVREF 16
2 VOUTB 17 不适用 EPAD 描述 DACA的模拟输出电压。
输出放大器能以轨到轨方式工作。
器件上所有电路的接地基准点。
电源输入引脚。
这些器件可以采用2.7V至5.5V电源供电,电源应通过并联的10μF电容和0.1μF电容去耦至GND。
DACC的模拟输出电压。
输出放大器能以轨到轨方式工作。
DACD的模拟输出电压。
输出放大器能以轨到轨方式工作。
串行数据输入。
该引脚与SCL线配合使用,将数据输入或输出24位输入移位寄存器。
SDA是一种双向开漏数据线,应通过一个外部上拉电阻上拉至电源。
LDAC支持两种工作模式:异步和同步。
发送脉冲使该引脚变为低电平后,当输入寄存器有新数据时,可以更新任意或全部DAC寄存器。
因此,所有DAC输出可以同时更新。
也可以将该引脚永久接为低电平。
范围设置引脚。
当该引脚与GND相连时,所有四个DAC的输出范围均为0V至VREF。
如果该引脚与VDD相连,则所有四个DAC的输出范围为0V至2×VREF。
数字电源。
电压范围为1.8V至5.5V。
地址输入。
设置7位从机地址的第一个LSB。
串行时钟线。
该引脚与SDA线配合使用,将数据输入或输出24位输入寄存器。
地址输入。
设置7位从机地址的第二个LSB。
异步复位输入。
RESET输入对下降沿敏感。
当RESET为低电平时,所有LDAC脉冲都被忽略。
当RESET有效时,输入寄存器和DAC寄存器更新为零电平或中间电平,具体取决于RSTSEL引脚的状态。
上电复位引脚。
将该引脚连接至GND时,可将所有四个DAC上电至零电平。
将该引脚连接至VDD时,则可将所有四个DAC上电至中间电平。
基准电压。
AD5696R/AD5695R/AD5694R有一个公用基准引脚。
使用内部基准电压源时,此引脚为基准输出。
使用外部基准电压源时,此引脚为基准输入。
此引脚默认用作基准输出。
DACB的模拟输出电压。
输出放大器能以轨到轨方式工作。
裸露焊盘。
裸露焊盘必须连接到GND。
Rev.A|Page8of32 典型性能参数 2.50202.50152.5010 DEVICE1DEVICE2DEVICE3DEVICE4DEVICE5 VDD=5V 2.5005 VREF(V) 2.5000 2.4995 2.4990 2.4985 2.4980 –40–20
0 20 40 60 80100120 TEMPERATURE(°C) 图
5.内部基准电压与温度的关系(B级) 2.50202.50152.5010 DEVICE1DEVICE2DEVICE3DEVICE4DEVICE5 2.5005 VREF(V) 2.5000 2.4995 2.4990 2.4985 2.4980–40 VDD=5V –20
0 20 40 60 80100120 TEMPERATURE(°C) 图
6.内部基准电压与温度的关系(A级) NUMBEROFUNITS 90VDD=5V 80 70 60 50 40 30 20 10 000.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0TEMPERATUREDRIFT(ppm/°C) 图
7.基准电压输出温度漂移直方图 10486-250 10486-109 NSD(nV/Hz) 10486-212 HITS AD5696R/AD5695R/AD5694R 10486-251 0HOUR 60 168HOURS 500HOURS 1000HOURS 50 VDD=5.5V 40 30 20 10 02.498 2.499 2.500VREF(V) 2.501 图
8.基准电压源长期稳定性/漂移 16001400 VDD=5VTA=25°
C 2.502 1200 1000 800 600 400 200
0 10 100 1k 10k 100k 1M FREQUENCY(MHz) 图
9.内部基准电压源噪声谱密度与频率的关系 VDD=5V
T TA=25°
C 10486-111
1 10486-112 CH12µ
V M1.0s ACH1160mV 图10.内部基准电压源噪声(0.1Hz至10Hz) Rev.A|Page9of32 10486-119 AD5696R/AD5695R/AD5694R VREF(V) VREF(V) 2.50002.4999 VDD=5VTA=25°
C 2.4998 2.4997 2.4996 2.4995 2.4994 2.4993–0.005 2.50022.5000 –0.003 –0.001 0.001 ILOAD(A) 0.003 图11.内部基准电压与负载电流的关系 0.005 TA=25°CD1 2.4998D3 2.4996 2.4994 2.4992D2 2.4990 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 VDD(V) 图12.内部基准电压与电源电压的关系 10
8 6
4 2
0
2
4
6 –8VDD=5VTA=25°
C –10INTERNALREFERENCE=2.5V
0 100002000030000 40000 CODE 图13.AD5696RINL 50000 60000 INL(LSB) 10486-118 DNL(LSB) 10486-117 10486-113 INL(LSB) INL(LSB) 10
8 6
4 2
0
2
4
6 –8VDD=5VTA=25°
C –10INTERNALREFERENCE=2.5V
0 250050007500 10000 CODE 图14.AD5695RINL 12500 1500016348 10
8 6
4 2
0
2
4
6 –8VDD=5VTA=25°
C –10INTERNALREFERENCE=2.5V
0 625 12501875 CODE 2500 图15.AD5694RINL 3125 37504096 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8VDD=5VTA=25°
C –1.0INTERNALREFERENCE=2.5V
0 100002000030000 40000 CODE 图16.AD5696RDNL 50000 60000 10486-120 10486-121 Rev.A|Page10of32 DNL(LSB) DNL(LSB) 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8VDD=5VTA=25°
C –1.0INTERNALREFERENCE=2.5V
0 250050007500 10000 CODE 图17.AD5695RDNL 12500 1500016383 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2
0 –0.2 –0.4 –0.6 –0.8VDD=5VTA=25°
C –1.0INTERNALREFERENCE=2.5V
0 625 12501875 CODE 2500 图18.AD5694RDNL 3125 37504096 10
8 6
4 2 INL 0DNL –
2
4
6 –8VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V –10 –40 10 60 110 TEMPERATURE(°C) 图19.INL误差和DNL误差与温度的关系 10486-124 ERROR(%ofFSR) 10486-123 ERROR(LSB) 10486-122 ERROR(LSB) AD5696R/AD5695R/AD5694R 10486-125 10 8 6 4 2INL 0DNL –
2 –4 –6–8VDD=5V TA=25°C–10INTERNALREFERENCE=2.5V 00.51.01.52.02.53.03.54.04.55.0VREF(V) 图20.INL误差和DNL误差与VREF的关系 10
8 6
4 2INL 0DNL –
2
4
6 –8VDD=5VTA=25°
C –10INTERNALREFERENCE=2.5V 2.7 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 SUPPLYVOLTAGE(V) 图21.INL误差和DNL误差与电源电压的关系 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02 FULL-SCALEERROR 0–0.02 GAINERROR –0.04 –0.06 –0.08–0.10 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V –40–20
0 20 40 60 80 TEMPERATURE(°C) 100120 图22.增益误差和满量程误差与温度的关系 10486-126 10486-127 ERROR(LSB) Rev.A|Page11of32 10486-131 AD5696R/AD5695R/AD5694R ERROR(mV) ERROR(%ofFSR) VDD=5V1.4TA=25°
C INTERNALREFERENCE=2.5V1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 ZERO-CODEERROR 0.2 0–40 OFFSETERROR –20
0 20 40 60 80100120 TEMPERATURE(°C) 图23.零代码误差和失调误差与温度的关系 0.10 0.08 0.06 0.04 0.020 –0.02 GAINERRORFULL-SCALEERROR –0.04 –0.06 –0.08–0.10 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V 2.7 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 SUPPLYVOLTAGE(V) 图24.增益误差和满量程误差与电源的关系 1.5 1.0 0.5ZERO-CODEERROR 0OFFSETERROR –0.5 –1.0VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V –1.5 2.7 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 SUPPLYVOLTAGE(V) 图25.零代码误差和失调误差与电源的关系 ERROR(mV) 10486-130 10486-129 10486-128 TOTALUNADJUSTEDERROR(%ofFSR) TOTALUNADJUSTEDERROR(%ofFSR) TOTALUNADJUSTEDERROR(%ofFSR) 0.10VDD=5V 0.09TA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V 0.08 0.07 0.06 0.05 0.04 0.03 0.02 0.01 0–40–20
0 20 40 60 80 TEMPERATURE(°C) 图26.TUE与温度的关系 0.10 0.08 0.06 0.04 0.02
0 –0.02 –0.04 –0.06 –0.08–0.10 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V 2.7 3.2 3.7 4.2 4.7 SUPPLYVOLTAGE(V) 图27.TUE与电源的关系(增益=1) 1001205.2
0 –0.01 –0.02 –0.03 –0.04 –0.05 –0.06 –0.07 –0.08 –0.09–0.10 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V
0 100002000030000 40000 CODE 50000 图28.TUE与代码的关系 6000065535 10486-132 10486-133 Rev.A|Page12of32 HITS HITS VDD=5V25TA=25°
C EXTERNALREFERENCE=2.5V 20 15 10
5 0 540 560 580 600 620 640 IDD(V) 图29.采用外部基准电压源时的IDD直方图(5V) VDD=5V30TA=25°
C INTERNAL REFERENCE=2.5V25 20 15 10
5 10486-136 01000 1020 1040106010801100IDDFULLSCALE(V) 1120 1140 图30.采用内部基准电压源时的IDD直方图(VREFOUT=2.5V,增益=2) 1.00.80.60.40.2 0–0.2–0.4–0.6–0.8–1.0
0 SINKING2.7V SINKING5V SOURCING2.7V SOURCING5V
5 10 15 20 25 30 LOADCURRENT(mA) 图31.上裕量/下裕量与负载电流的关系 10486-200 CURRENT(mA) 10486-135 VOUT(V) VOUT(V) AD5696R/AD5695R/AD5694R 7VDD=5V 6TA=25°CGAIN=2INTERNAL 5REFERENCE=2.5V
4 0xFFFF0xC000 30x8000 20x4000 1 00x0000 –
1
2 –0.06 –0.04 –0.02
0 0.02 0.04 0.06 LOADCURRENT(A) 图32.5V时的源电流和吸电流能力 10486-138 5VDD=3VTA=25°C 4EXTERNALREFERENCE=2.5VGAIN=10xFFFF 3 0xC0002 0x8000 10x4000 00x0000 –
1
2 –0.06 –0.04 –0.02
0 0.02 0.04 0.06 LOADCURRENT(A) 图33.3V时的源电流和吸电流能力 10486-139 1.4 1.2 FULL-SCALE 1.0 ZEROCODE 0.8 EXTERNALREFERENCE,FULL-SCALE0.6 0.4 0.2
0 –40 10 60 110 TEMPERATURE(°C) 图34.电源电流与温度的关系 10486-140 ΔVOUT(V) Rev.A|Page13of32 10486-144 AD5696R/AD5695R/AD5694R VOUT(V) 4.0 DACA DACB 3.5 DACC DACD 3.0 2.5 2.0 1.5 1.0 VDD=5V0.5TA=25°
C INTERNALREFERENCE=2.5V ¼TO¾SCALE0 10 20 40 80 TIME(µs) 160 320 图35.建立时间(5.25V) 0.06
6 CHA CHB 0.05 CHC
5 CHD VDD 0.04
4 0.03
3 0.02
2 0.01
1 0 TA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V–0.01 –10 –
5 0
5 TIME(µs) 图36.上电复位至0V 3CHACHBCHCCHDSYNC
2 0 –
1 10 15 GAIN=
2 VOUT(V) GAIN=11 VOUT(V) VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V0 –
5 0
5 10 TIME(µs) 图37.退出掉电模式进入中间电平 VDD(V) 10486-143 10486-141 10486-142 VOUTAC-COUPLED(V) VOUT(V) 2.5008 2.5003 2.4998 2.4993 CHANNELBTA=25°CVDD=5.25VINTERNALREFERENCE CODE=7FFFTO8000 ENERGY=0.227206nV-sec2.4988
0 2
4 6
8 TIME(µs) 10 12 图38.数模转换毛刺脉冲 0.0030.002 CHBCHCCHD 0.001
0 –0.001 –0.0020
5 10 15 20 25 TIME(µs) 图39.模拟串扰(通道A)
T 1 VDD=5VTA=25°CEXTERNALREFERENCE=2.5V CH110µ
V M1.0s ACH1802mV 图40.0.1Hz至10Hz输出噪声图,外部基准电压源 10486-145 10486-146 Rev.A|Page14of32 NSD(nV/Hz)
T 1 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V CH110µ
V M1.0s ACH1802mV 图41.0.1Hz至10Hz输出噪声图,2.5V内部基准电压源 16001400 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V 1200 1000 800 600 400 200
0 10 100 1k 10k FREQUENCY(Hz) 图42.噪声频谱密度 FULL-SCALEMIDSCALEZERO-SCALE 100k 1M 200 –20–40–60–80–100–120–140–160–180
0 VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V 2000400060008000100001200014000160001800020000FREQUENCY(Hz) 图43.1kHz时的总谐波失真 10486-147 10486-149 10486-148 BANDWIDTH(dB) VOUT(V) AD5696R/AD5695R/AD5694R 10486-150 4.00nF 3.9 0.1nF10nF 0.22nF 3.8 4.7nF VDD=5VTA=25°CINTERNALREFERENCE=2.5V 3.7 3.6 3.5 3.4 3.3 3.2 3.1 3.01.590 1.595 1.600 1.6051.6101.615TIME(ms) 1.620 1.625 图44.建立时间与容性负载的关系 1.630
0 –10 –20 –30 –40 –50VDD=5VTA=25°CEXTERNALREFERENCE=2.5V,±0.1Vp-p –60 10k 100k 1M 10M FREQUENCY(Hz) 图45.乘法带宽(外部基准电压源=2.5V,±0.1Vp-p,10kHz至10MHz) 10486-151 THD(dBV) Rev.A|Page15of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 术语 相对精度或积分非线性(INL)对于DAC,相对精度或积分非线性是指DAC输出与通过DAC传递函数的两个端点的直线之间的最大偏差,单位为LSB。
图13给出了典型的INL与代码的关系图。
差分非线性(DNL)差分非线性是指任意两个相邻编码之间所测得变化值与理想的1LSB变化值之间的差异。
最大±1LSB的额定差分非线性可确保单调性。
本DAC通过设计保证单调性。
图16所示为典型DNL与代码的关系图。
零代码误差零代码误差衡量将零电平码(0x0000)载入DAC寄存器时的输出误差。
理想情况下,输出应为0V。
在AD5696R中,零代码误差始终为正值,因为在DAC和输出放大器中的失调误差的共同作用下,DAC输出不能低于0V。
零代码误差用mV表示。
图23所示为零代码误差与温度的关系图。
满量程误差满量程误差衡量将满量程代码(0xFFFF)载入DAC寄存器时的输出误差。
理想情况下,输出应为VDD−1LSB。
满量程误差用满量程范围的百分比(%FSR)表示。
图22所示为满量程误差与温度的关系图。
增益误差增益误差是衡量DAC量程误差的指标,是指DAC传递特性的斜率与理想值之间的偏差,用%FSR表示。
失调误差漂移失调误差漂移衡量失调误差随温度的变化,用µV/°C表示。
增益温度系数增益温度系数衡量增益误差随温度的变化,用ppmFSR/°C表示。
失调误差失调误差是指传递函数线性区内VOUT(实际)和VOUT(理想)之间的差值,用mV表示。
失调误差在AD5696R上是通过将代码512载入DAC寄存器测得的。
该值可以为正,也可为负。
直流电源抑制比(PSRR)PSRR表示电源电压变化对DAC输出的影响大小,是指 DAC满量程输出的条件下VOUT变化量与VDD变化量之比,用mV/V表示。
VREF保持在2V,而VDD的变化范围为±10%。
输出电压建立时间输出电压建立时间是指对于一个¼至¾满量程输入变化,DAC输出建立为指定电平所需的时间量。
数模转换毛刺脉冲数模转换毛刺脉冲是DAC寄存器中的编码输入变化时注入到模拟输出的脉冲。
在数字输入代码主进位发生1LSB转换(0x7FFF到0x8000)时测量,它一般定义为以nV-sec为单位的毛刺面积(见图38)。
数字馈通数字馈通衡量从DAC的数字输入注入到DAC的模拟输出的脉冲,但在DAC输出未更新时进行测量。
单位为nV-sec,测量数据总线上发生满量程编码变化时的情况,即全0至全
1,反之亦然。
基准馈通基准馈通是指DAC输出未更新时的DAC输出端的信号幅度与基准输入之比,用dB表示。
噪声频谱密度噪声频谱密度衡量内部产生的随机噪音。
随机噪声表示为频谱密度(nV/√Hz)。
测量方法是将DAC加载到中间电平,然后测量输出端噪声。
单位为nV/√Hz。
噪声频谱密度曲线图如图42所示。
直流串扰直流串扰是一个DAC输出电平因响应另一个DAC输出变化而发生的直流变化。
其测量方法是让一个DAC发生满量程输出变化(或软件关断并上电),同时监控另一个保持中间电平的DAC。
单位为μ
V。
负载电流变化引起的直流串扰用来衡量一个DAC的负载电流变化对另一个保持中间电平的DAC的影响。
单位为μV/mA。
数字串扰数字串扰是指一个输出为中间电平的DAC,其输出因响应另一个DAC的输入寄存器中满量程编码变化(全0至全
1,或相反)而引起的毛刺脉冲。
该值在独立模式下进行测量,用nV-sec表示。
Rev.A|Page16of32 模拟串扰模拟串扰指一个DAC的输出因响应另一个DAC输出的变化而引起的毛刺脉冲。
它的测量方法是,向一个DAC加载满刻度代码变化(全0至全1或相反),然后执行软件LDAC并监控数字编码未改变的DAC的输出。
毛刺面积用nV-sec表示。
DAC间串扰DAC间串扰是指一个DAC的输出因响应另一个DAC的数字编码变化和后续的模拟输出变化,而引起的毛刺脉冲。
其测量方法是使用写入和更新命令让一个通道发生满量程编码变化(全0到全
1,或相反),同时监控处于中间量程的另一个通道的输出。
毛刺的能量用nV-sec表示。
乘法带宽DAC内部的放大器具有有限的带宽,乘法带宽即是衡量该带宽。
参考端的正弦波(DAC加载满量程编码)出现在输出端。
乘法带宽指输出幅度降至输入幅度以下3dB时的频率。
AD5696R/AD5695R/AD5694R 总谐波失真(THD)总谐波失真是指理想正弦波与使用DAC时其衰减形式的差别。
正弦波用作DAC的参考,而THD用来衡量DAC输出端存在的谐波。
单位为dB。
基准电压源TC基准电压源TC衡量基准输出电压随温度的变化。
基准电压源TC利用黑盒法计算,该方法将温度系数(TC)定义为基准电压输出在给定温度范围内的最大变化,用ppm/°C表示,计算公式如下: TC= VREFmax−VREFmin ×106 VREFnom×TempRange 其中: VREFmax是在整个温度范围内测量的最大基准电压输出。
VREFmin是在整个温度范围内测量的最小基准电压输出。
VREFnom是标称基准输出电压2.5V。
TempRange为额定温度范围:−40°C至+105℃。
Rev.A|Page17of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 工作原理 数模转换器 AD5696R/AD5695R/AD5694R分别为四通道、16/14/12位、串行输入、电压输出DAC,内置基准电压源。
采用2.7V至5.5V电源供电。
数据通过双线式串行接口以24位字格式写入AD5696R/AD5695R/AD5694R。
AD5696R/AD5695R/AD5694R内置一个上电复位电路,确保DAC输出上电至已知的输出状态。
它们也有软件掉电模式,可以将典型功耗 降至4µ
A。
传递函数 内部基准电压源默认使能。
若要使用外部基准电压源,只需不含基准电压源的选项。
DAC的输入编码为直接二进制,使用外部基准电压源时的理想输出电压为: VOUT =VREF ×Gain 
D N  2 其中: D是载入DAC寄存器的二进制编码的十进制等效值: 12位器件:0至4,095。
14位器件:0至16,383。
16位器件:0至65,535。
N为DAC分辨率。
Gain是输出放大器的增益,默认设置为
1。
可使用增益选 择引脚将其设置为×1或×
2。
当该引脚与GND相连时,所有 四个DAC的输出范围均为0
V至VREF。
如果该引脚与VDD相连,则所有四个DAC的输出范围为0V至2×VREF。
DAC架构 DAC架构由一个电阻串DAC和其之后的一个输出放大器构成。
图46为DAC架构框图。
VREF 2.5VREF INPUTREGISTER DACREGISTER REF(+) RESISTORSTRING REF(–) VOUTX GND GAIN(GAIN=1OR2) 图46.DAC单通道架构框图 10486-052 电阻串结构如图47所示。
它只是一串电阻,各电阻的值为
R。
载入DAC寄存器的代码决定抽取电阻串上哪一个节点的电压,以馈入输出放大器。
通过闭合连接电阻串和放大器之间众多开关中的一个,来抽头出一个电压。
由于它是一串电阻,因此可以保证单调性。
VREF
R R
R TOOUTPUT AMPLIFIER 10486-053
R R 图47.电阻串结构 内部基准电压源AD5696R/AD5695R/AD5694R的片内基准电压源在上电时开启,可以通过写入控制寄存器予以禁用。
详见“内部基准电压源设置”部分。
AD5696R/AD5695R/AD5694R内置一个2.5V、2ppm/°C基准电压源,满量程输出为2.5V或5V,具体取决于GAIN引脚的状态。
器件的内部基准电压通过VREF引脚提供。
该经过缓冲的基准电压源能够驱动高达10mA的外部负载。
输出放大器输出缓冲放大器可以在其输出端产生轨到轨电压,输出范围为0V至VDD。
实际范围取决于VREF的值、GAIN引脚、失调误差和增益误差。
GAIN引脚选择输出的增益。
•如果此引脚连接到GND,所有四个输出的增益均为
1, 且输出范围为0V至VREF。
•如果此引脚连接到VLOGIC,则所有四个输出的增益均为
2,且输出范围为0V至2×VREF。
这些放大器能驱动连接至GND的一个与2nF电容并联的1kΩ负载。
压摆率为0.8V/µs,¼到¾量程建立时间为5µs。
Rev.A|Page18of32 串行接口 AD5696R/AD5695R/AD5694R采用双线式I2C兼容型串行接口(参见PhilipsSemiconductor于2000年1月发布的《I2C总线规范》2.1版)。
典型写序列的时序图参见图
2。
AD5696R/AD5695R/AD5694R可作为从器件连接到I2C总线,受主器件的控制。
AD5696R/AD5695R/AD5694R支持标准(100kHz)和快速(400kHz)数据传输模式。
不支持10位寻址和广播寻址。
当器件连接到有源I2C总线时,不应断开电源。
输入移位寄存器AD5696R/AD5695R/AD5694R的输入移位寄存器为24位宽。
数据在串行时钟输入SCL的控制下作为24位字载入器件。
前八个MSB构成命令字节。
前四位为命令位(C3、C2、C1和C0),控制器件的工作模式(见表7)。
后4位为地址位(DACA、DACB、DACC、DACD)(见表8)。
AD5696R、AD5695R和AD5694R的数据字分别包括16、14、12位输入代码和4、2、0个无关位(参见图48、图49和图50)。
这些数据位在24个SCL下降沿被送入输入寄存器。
命令可以在个别DAC通道、DAC组合通道或所有DAC上执行,具体取决于所选的地址位。
AD5696R/AD5695R/AD5694R 表
7.命令定义 命令C3C2C1C0000000010010 001101000101011001111000…………1111 描述无操作写入输入寄存器n(取决于LDAC)以输入寄存器n的内容更新DAC寄存器n写入并更新DAC通道nDAC掉电/上电硬件LDAC屏蔽寄存器软件复位(上电复位)内部基准电压源设置寄存器保留保留保留 表
8.地址命令 地址(n) DACDDACCDACB
0 0
0 0
0 1
0 1
0 1
0 0
0 0
1 1
1 1 DACA100011 选定的DAC通道1DACADACBDACCDACDDACA和DACB1所有DACs 1可使用地址位来选择任意组合的DAC通道。
10486-300 DB23DB22DB21DB20DB19DB18DB17DB16DB15DB14DB13DB12DB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 C3C2C1C0DACDDACCDACBDACAD11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0X
X X
X COMMAND DACADDRESS DACDATA DACDATA COMMANDBYTE DATAHIGHBYTE 图48.AD5696R输入移位寄存器内容 DATALOWBYTE DB23DB22DB21DB20DB19DB18DB17DB16DB15DB14DB13DB12DB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 C3C2C1C0DACDDACCDACBDACAD13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0X
X COMMAND DACADDRESS DACDATA DACDATA COMMANDBYTE DATAHIGHBYTE 图49.AD5695R输入移位寄存器内容 DATALOWBYTE 10486-301 Rev.A|Page19of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R DB23DB22DB21DB20DB19DB18DB17DB16DB15DB14DB13DB12DB11DB10DB9DB8DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0C3C2C1C0DACDDACCDACBDACAD15D14D13D12D11D10D9D8D7D6D5D4D3D2D1D0 COMMAND DACADDRESS DACDATA DACDATA 10486-302 COMMANDBYTE DATAHIGHBYTE DATALOWBYTE 图50.

AD5694R输入移位寄存器内容 写命令和更新命令 以输入寄存器n的内容更新DAC寄存器n 写入输入寄存器n(取决于LDAC) 命令0010会在DAC寄存器/输出中加载选定输入寄存器的内 命令0001允许用户逐个写入各个DAC的专用输入寄存器。
容并直接更新DAC输出。
当LDAC为低电平时,输入寄存器是透明的(如果不由LDAC 屏蔽寄存器控制)。
写入和更新DAC通道n(与LDAC无关) 命令0011允许用户写入DAC寄存器并直接更新DAC输出。
Rev.

A|Page20of32 串行操作 AD5696R/AD5695R/AD5694R各有一个7位从机地址。
五个MSB为00011,两个LSB(A1,A0)则由A0和A1地址引脚的状态设定。
通过更改A0和A1硬连线,用户可以将多达四个这样的器件集成到一条总线上,如表9所示。

9.器件地址选择A0引脚连接GNDVLOGICGND VLOGIC A1引脚连接GNDGNDVLOGICVLOGIC 双线式串行总线协议按如下方式工作: A0A1
0 0
1 0
0 1
1 1
1.当SDA线上发生高低转换而SCL处于高电平时,主机通过建立起始条件而启动数据传输。
之后的字节是地址字节,由7位从机地址组成。
与发送地址对应的从机地址通过在第9个时钟脉冲期间拉低SDA来做出响应(这称为应答位)。
在这个阶段,在选定器件等待从移位寄存器读写数据期间,总线上的所有其它器件保持空闲状态。
AD5696R/AD5695R/AD5694R
2.数据按9个时钟脉冲(8个数据位和1个应答位)的顺序通过串行总线发送。
SDA线上的数据转换必须发生在SCL低电平期间,并且在SCL高电平期间保持稳定。

3.读取或写入所有数据位之后,停止条件随即建立。
在写入模式下,主器件在第10个时钟脉冲期间拉高SDA线,以建立停止条件。
在读取模式下,主机会向第9个时钟脉冲发送不应答(即SDA线保持高电平)。
主机在第10个时钟脉冲前将SDA线拉低,然后在第10个时钟脉冲期间拉高,以建立停止条件。
写操作 写入AD5696R/AD5695R/AD5694R时,用户必须先写入启动命令和地址字节(R/W=0),接着DAC通过拉低SDA做出应答,表示其已做好接收数据准备。
AD5696R/AD5695R/AD5694R需要用于DAC的两字节数据,以及控制各种DAC功能的一个命令字节。
因此,必须有三个字节的数据写入DAC,即命令字节、最高有效数据字节和最低有效数据字节,如图51所示。
所有这些数据字节得到AD5696R/AD5695R/AD5694R应答后,随即出现停止条件。

1 9
1 9 SCL SDA
0 0 STARTBYMASTER
1 SCL(CONTINUED)
0 1 1A1 FRAME1SLAVEADDRESS A0R/W DB23DB22DB21DB20DB19DB18DB17DB16 ACK.BYAD56x6
9 1 FRAME2COMMANDBYTE ACK.BYAD56x6
9 SDA(CONTINUED) DB15DB14DB13DB12DB11DB10DB9 FRAME3MOSTSIGNIFICANT DATABYTE DB8 DB7DB6 ACK.BYAD56x6 图51.I2C写操作 DB5DB4DB3DB2DB1 FRAME4LEASTSIGNIFICANT DATABYTE DB0ACK.BYSTOPBYAD56x6MASTER 10486-303 Rev.A|Page21of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 读操作 从AD5696RDAC回读数据时,用户必须先写入地址字节(R/W=0),接着DAC通过拉低SDA做出应答,表示其已做好数据接收准备。
该地址字节之后必须是控制字节,控制字节决定后跟的读命令和要读取的指针地址,并同样由DAC做出应答。
用户可以利用控制字节来配置要回读的具体通道和设置要激活的回读命令。
然后,主机发出重复起始条件并利用R/W=1重新发送地址。
此操作由DAC做出应答,表示其已做好数据发送准备。
然后,器件从DAC读取两个字节的数据,如图52所示。
主机发出NACK条件,后跟STOP条件,以完成读取序列。
如果选择了多个DAC,则默认回读通道
A。
1SCL
9 1 多DAC回读序列 用户必须先写入地址字节(R/W=0),接着DAC通过拉低SDA做出应答,表示其已做好数据接收准备。
该地址字节之后必须是控制字节,后者同样由DAC做出应答。
用户可以利用控制字节来配置启动回读的具体通道。
然后,主机发出重复起始条件并利用R/W=1重新发送地址。
此操作由DAC做出应答,表示其已做好数据发送准备。
然后,器件以MSB优先方式从DAC输入寄存器n(通过控制字节选定)读取前两个字节的数据,如图52所示。
接着回读的两个字节是DAC输入寄存器n+1的内容,再接着回读的字节是DAC输入寄存器n+2的内容。
器件会以这种自动递增的方式从DAC输入寄存器读取数据,直到NACK之后出现停止条件。
如果读取的是DAC输入寄存器D的内容,则接着读取的两个字节数据是DAC输入寄存器A的内容。

9 SDA
0 0
0 1 1A1 A0R/W DB23DB22DB21DB20DB19DB18DB17DB16 STARTBYMASTER FRAME1SLAVEADDRESS ACK.BYMASTER FRAME2COMMANDBYTE ACK.BYMASTER
1 9
1 9 SCL SDA
0 0 REPEATEDSTARTBYMASTER
0 1 1A1 FRAME3SLAVEADDRESS
1 SCL(CONTINUED) A0R/W DB15DB14DB13DB12DB11DB10DB9DB8 ACK.BYMASTER FRAME4MOSTSIGNIFICANT DATABYTEn ACK.BYMASTER
9 1
9 SDA(CONTINUED) DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0 DB15DB14DB13DB12DB11DB10DB9DB8 FRAME3SLAVEADDRESSSIGNIFICANTDATABYTEn ACK.BYMASTER FRAME4MOSTSIGNIFICANT DATABYTEn–
1 NACK.BYSTOPBYMASTERMASTER 图52.I2C读操作 10486-304 Rev.A|Page22of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 掉电工作模式 AD5696R/AD5695R/AD5694R支持三种独立的掉电模式。
命令0100用于掉电功能(见表7)。
这些掉电模式可通过软件编程,方法是设置移位寄存器中的八个位(位DB7至位DB0)。
每个DAC通道对应两个位。
表10列出了这两个位的状态与器件工作模式的对应关系。
表10.工作模式工作模式正常工作掉电模式 1kΩ接GND100kΩ接GND三态 PDx10 011 PDx00 101 通过设置相应位,可以关断任意或所有DAC(DACA至DACD),使其进入选定模式。
表11列出了掉电/上电期间输入移位寄存器的内容。
当输入移位寄存器中的位PDx1和位PDx0(其中x为选定的通道)均设为0时,器件正常工作,5V时正常模式功耗为4mA。
在三种掉电模式下,5V时电源电流降至4μ
A。
不仅是供电电流下降,输出级也从放大器输出切换为已知值的电阻网 络,这是有好处的,因为在掉电模式下器件的输出阻抗是已知的。
有三种不同的掉电选项:输出通过内部的1kΩ电阻或100kΩ电阻连接到GND,或者保持开路状态(三态)。
图53显示了此输出级。
DAC AMPLIFIER VOUTX POWER-DOWNCIRCUITRY RESISTORNETWORK 10486-058 图53.掉电模式下的输出级 在掉电模式有效时,偏置发生器、输出放大器、电阻串以及其它相关线性电路全部关断。
然而,掉电期间DAC寄存器的内容不受影响。
可在器件处于掉电模式下时更新DAC寄存器。
当VDD=5V时,退出掉电模式所需时间通常为4.5µs。
要进一步降低功耗,可以关闭片上基准电压源。
参见“内部基准电压源设置”部分。
表11.掉电/上电操作的24位输入移位寄存器内容
1 DB23DB22DB21
0 1
0 命令位(C3至C0) 1X=无关位。
DB200 DB19至DB16X 地址位无关位 DB15至DB8
X DB7DB6PDD1PDD0 掉电选择DACD DB5DB4PDC1PDC0 掉电选择DACC DB3DB2PDB1PDB0 掉电选择DACB DB0DB1(LSB)PDA1PDA0 掉电选择DACA Rev.A|Page23of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R 加载DAC(硬件LDAC引脚) AD5696R/AD5695R/AD5694RDAC具有由两个寄存器库组成的双缓冲接口:输入寄存器和DAC寄存器。
用户可以写入任意组合的输入寄存器。
DAC寄存器更新由LDAC引脚控制。
OUTPUTAMPLIFIER REFIN 12-/14-/16-BITDAC VOUT LDAC屏蔽寄存器 命令0101保留用于该软件LDAC功能。
地址位被忽略。
使用命令0101写入DAC将加载4位LDAC寄存器(DB3至DB0)。
各通道的默认值为
0,即LDAC引脚正常工作。
将这些位设为1时,可强制该DAC通道忽略LDAC引脚上发生的高低跃迁,不管硬件LDAC引脚的状态如何。
在用户希望选择由哪个通道来响应LDAC引脚的应用中,这种灵活性非常有用。
LDAC DACREGISTER INPUTREGISTER 10486-059 SCLSDO INPUTSHIFTREGISTER 图54.单个DAC的输入加载电路示意图 DAC同步更新(LDAC保持低电平)利用命令0001将数据输入输入寄存器时,LDAC保持低电平。
被寻址的输入寄存器和DAC寄存器均会在第24个时钟周期上更新,并且输出开始发生变化(见表13)。
DAC迟延更新(LDAC变为低电平)利用命令0001将数据输入输入寄存器时,LDAC保持高电平。
在第24个时钟周期后通过拉低LDAC,异步更新所有DAC输出。
此时在LDAC的下降沿进行更新。
表12.LDAC覆写定义 加载LDAC寄存器 LDAC位(DB3至DB0)0
1 LDAC引脚1或0X1 LDAC操作 由LDAC引脚决定。
DAC通道更新并覆盖LDAC引脚。
DAC通道视LDAC为
1。
1X=

无关位。
利用LDAC寄存器,用户可以更加灵活地控制硬件LDAC引 脚(见表12)。
如果将某一DAC通道的LDAC位(DB0至DB3) 设为
0,则意味着该通道的更新受硬件LDAC引脚的控制。
表13.

写命令和LDAC引脚真值表
1 命令0001 描述写入输入寄存器n(取决于LDAC) 0010 以输入寄存器n的内容更新DAC寄存器n 硬件LDAC引脚状态VLOGICGND2VLOGIC GND 输入寄存器内容数据更新数据更新无变化 无变化 DAC寄存器内容无变化(无更新)数据更新用输入寄存器内容更新 用输入寄存器内容更新 0011 写入并更新DAC通道n VLOGICGND 数据更新数据更新 数据更新数据更新 1当硬件LDAC引脚上发生高电平至低电平转换时,始终会以LDAC屏蔽寄存器未屏蔽(阻止)的通道上输入寄存器的内容来更新DAC寄存器的内容。
2当LDAC永久接为低电平时,LDAC屏蔽位会被忽略。
Rev.A|Page24of32 硬件复位(RESET) RESET是低电平有效复位引脚,可用于将输出清零至零电平或中间电平。
用户可通过RESET选择引脚来选择清零代码值。
RESET必须至少保持一段时间的低电平才能完成该操作(见图2)。
当RESET信号变回高电平后,输出会保持为清零值,直到设置新值。
当RESET引脚为低电平时,无法用新值更新输出。
还有一个软件可执行的复位功能,它可将DAC复位至上电复位代码。
命令0110用于该软件复位功能(见表7)。
上电复位期间,LDAC或RESET上的所有事件都会被忽略。
复位选择引脚(RSTSEL) AD5696R/AD5695R/AD5694R具有上电复位电路,可以在上电时控制输出电压。
通过将RSTSEL引脚与低电平相连,输出会上电至零电平。
请注意,这在DAC的线性区域之外;通过将RSTSEL引脚与高电平相连,VOUT会上电至中间电平。
输出一直保持该电平,直到对DAC执行有效的写序列。
内部基准电压源设置 片内基准电压源在上电时默认开启。
要降低功耗,可通过设置控制寄存器中的软件可编程位DB0来关闭此基准电压源。
表14列出了该位的状态与工作模式的对应关系。
命令0111用于设置内部基准电压源(见表6)。
表14列出了内部基准电压源设置期间输入移位寄存器中各位的状态与器件工作模式的对应关系。
表14.基准电压源设置寄存器 内部基准电压源 设置寄存器(DB0) 操作
0 基准电压源开启(默认)
1 基准电压源关闭 AD5696R/AD5695R/AD5694R 回流焊 与所有IC基准电压电路一样,基准电压值存在焊接工艺引
入的偏移。
ADI公司执行称为预调理的可靠性测试,以最大程度地减少将器件焊接到电路板而造成的影响。
上文引用的输出电压规格包含此可靠性测试的影响。
图55显示了通过可靠性测试(预调理)测得的回流焊(SHR)影响。
60 POSTSOLDER HEATREFLOW PRESOLDER 50 HEATREFLOW 40 HITS 30 20 10 10486-060 02.498 2.499 2.500VREF(V) 2.501 2.502 图55.SHR基准电压偏移 长期温度漂移 图56显示在150°下经过1000小时使用寿命测试后VREF值的变化情况。
0HOUR 60 168HOURS 500HOURS 1000HOURS 50 40 HITS 30 20 10 10486-061 02.498 2.499 2.500VREF(V) 2.501 2.502 图56.1000小时后的基准电压漂移 Rev.A|Page25of32 HITS 10486-062 AD5696R/AD5695R/AD5694R 热滞 热滞是指温度从环境温度变冷再变热,然后回到环境温度时基准电压上出现的电压差。
热滞数据如图57所示。
其测量条件是从环境温度变为−40°
C,然后变为+105°
C,再回到环境温度。
然后,测得两次环境温度下测量结果之间的偏差VREF,如图57中的蓝色部分所示。
接着,立即重复相同的温度切换和测量,其结果如图57中的红色部分所示。

9 FIRSTTEMPERATURESWEEP
8 SUBSEQUENTTEMPERATURESWEEPS
7 6
5 4
3 2
1 0 –200 –150 –100 –50
0 50 DISTORTION(ppm) 图57.热滞 表15.内部基准电压源设置命令的24位输入移位寄存器内容
1 DB23(MSB) DB22DB21 DB20 DB19 DB18 DB17
0 1
1 1
X X
X 命令位(C3至C0) 地址位(A2至A0) DB16X 1X=无关位。
DB15至DB1X无关 DB0(LSB)1/0基准电压源设置寄存器 Rev.A|Page26of32 应用信息 微处理器接口 微处理器与AD5696R/AD5695R/AD5694R的接口通过串行总线实现,使用与DSP处理器和微控制器兼容的标准协议。
通信通道需要一个双线式接口,由一个时钟信号和一个数据信号组成。
AD5696R/AD5695R/AD5694R与ADSP-BF531的接口 AD5696R/AD5695R/AD5694R的I2C接口用于轻松连接符合工业标准的DSP和微控制器。
图58显示AD5696R/AD5695R/AD5694R连接到ADI公司的Blackn®DSP。
Blackn集成一个I2C端口,可直接连接到AD5696R/AD5695R/AD5694R的I2C引脚。
ADSP-BF531 GPIO1GPIO2 AD5696R/AD5695R/AD5694R SCLSDA 10486-164 PF9 LDAC PF8 RESET 图58.ADSP-BF531接口 布局布线指南 在任何注重精度的电路中,精心考虑电源和接地回路布局都有助于确保达到规定的性能。
安装AD5696R/AD5695R/AD5694R所用的PCB应经过专门设计,使AD5696R/AD5695R/AD5694R位于模拟平面。
AD5696R/AD5695R/AD5694R应当具有足够大的10μF电源旁路电容,与每个电源上的0.1μF电容并联,并且尽可能靠近封装,最好是正对着该器件。
10μF电容应为钽珠型电容。
0.1μF电容应具有低有效串联电阻(ESR)和低有效串联电感(ESL),如高频时提供低阻抗接地路径的普通陶瓷型电容,以便处理内部逻辑开关所引起的瞬态电流。
在一个电路板上使用多个器件的系统中,提供一定的散热能力通常有助于功率耗散。
AD5696R/AD5695R/AD5694RLFCSP型号在器件底部具有裸露焊盘,该焊盘与器件的GND电源相连。
为了获得最佳性能,在设计母板和安装器件封装时需要有一些特殊考虑。
AD5696R/AD5695R/AD5694R 为了改善散热、电气和板级性能,需将封装底部的裸露焊盘焊接到PCB上相应的散热焊盘上。
为进一步改善散热性能,PCB焊盘区可以设计一些散热通孔。
可以扩大器件上的GND平面(如图59所示),以提供自然散热效应。
AD5696R/AD5695R/AD5694R GNDPLANE 10486-166 BOARD 图59.焊盘与电路板的连接 电流隔离接口 在很多过程控制应用中,都需要在控制器和被控制单元之间放置一个隔栅,以保护和隔离控制电路,防止危险的共模电压破坏电路。
ADI公司的iCoupler®产品可隔离高于2.5kV的电压。
AD5696R/AD5695R/AD5694R具有串行负载结构,其接口线保持在最低数量,因此非常适合做隔离接口。
图60显示使用ADuM1400时与AD5696R/AD5695R/AD5694R的4通道隔离接口。
欲了解更多信息,请访问/icouplers。
CONTROLLER SERIALVIACLOCKIN ADuM14001 ENCODE DECODE VOATOSCL SERIALVIBDATAOUT ENCODE DECODE VOBTOSDA VICRESETOUT ENCODE DECODE VOCTORESET LOADDACVIDOUT ENCODE DECODE VODTOLDAC 1ADDITIONALPINSOMITTEDFORCLARITY. 图60.隔离接口 10486-167 Rev.A|Page27of32 08-16-2010-
E AD5696R/AD5695R/AD5694R外形尺寸 PIN1INDICATOR 0.800.750.70SEATINGPLANE 3.103.00SQ2.90 TOPVIEW 0.50BSC 0.300.230.18 1312 161 EXPOSEDPAD PIN1INDICATOR 1.751.60SQ1.45
9 4 0.50
8 5 0.25MIN 0.40 BOTTOMVIEW 0.30 0.05MAX 0.02NOMCOPLANARITY0.08 0.20REF FORPROPERCONNECTIONOFTHEEXPOSEDPAD,REFERTOTHEPINCONFIGURATIONANDFUNCTIONDESCRIPTIONSSECTIONOFTHISDATASHEET. COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMO-220-WEED-
6. 图61.16引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_WQ]3mmx3mm,超薄体(CP-16-22)尺寸单位:mm 5.105.004.90 16
9 4.504.404.30
1 6.40BSC
8 PIN1 1.20 MAX 0.15 0.20 0.05 0.09 0.75 0.30 8° 0.60 0.65 0.19SEATING 0° 0.45 BSC PLANE COPLANARITY 0.10 COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMO-153-AB 图62.16引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP](RU-16) 尺寸单位:mm Rev.A|Page28of32 订购指南 型号1AD5696RACPZ-RL7AD5696RBCPZ-RL7AD5696RARUZAD5696RARUZ-RL7AD5696RBRUZAD5696RBRUZ-RL7AD5695RBCPZ-RL7AD5695RARUZAD5695RARUZ-RL7AD5695RBRUZAD5695RBRUZ-RL7AD5694RBCPZ-RL7AD5694RARUZAD5694RARUZ-RL7AD5694RBRUZAD5694RBRUZ-RL7EVAL-AD5696RSDZ EVAL-AD5694RSDZ 分辨率16位16位16位16位16位16位14位14位14位14位14位12位12位12位12位12位 1Z=符合RoHS标准的器件。
AD5696R/AD5695R/AD5694R 温度范围−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°C−40°C至+105°
C 精度±8LSBINL±2LSBINL±8LSBINL±8LSBINL±2LSBINL±2LSBINL±1LSBINL±4LSBINL±4LSBINL±1LSBINL±1LSBINL±1LSBINL±2LSBINL±2LSBINL±1LSBINL±1LSBINL 基准电压源温度系数封装(ppm/°C)描述 封装 选项 标识 ±5(典型值)16引脚LFCSP_WQCP-16-22DJA ±5(最大值)16引脚LFCSP_WQCP-16-22DJD ±5(典型值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(典型值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚LFCSP_WQCP-16-22DJR ±5(典型值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(典型值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚LFCSP_WQCP-16-22DJL ±5(典型值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(典型值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚TSSOP RU-16 ±5(最大值)16引脚TSSOP RU-16 AD5696RTSSOP评估板 AD5694RTSSOP评估板 Rev.A|Page29of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R注释 Rev.A|Page30of32 注释 AD5696R/AD5695R/AD5694R Rev.A|Page31of32 AD5696R/AD5695R/AD5694R注释 ©2012AnalogDevices,Inc.Allrightsreserved.Trademarksandregisteredtrademarksarethepropertyoftheirrespectiveowners. D10486sc-0-11/12(A) Rev.A|Page32of32

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