DAC088S085：一款具备轨至轨输出能力的八通道、8位低功耗数模转换器

中国IC网 20260528

DAC088S085：一款具备轨至轨输出能力的八通道、8位低功耗数模转换器

核心特性

  • 单芯片多通道设计
  • 低功耗运行模式
  • 支持轨至轨输出电压
  • 具备菊花链操作能力
  • 上电时默认输出0V
  • 同步更新所有输出通道
  • 支持单通道断电操作
  • 宽工作电压范围（2.7V至5.5V）
  • 双路独立参考电压输入（0.5V至VA）
  • 工作温度范围为-40°C至+125°C
  • 采用紧凑型封装设计，适合空间受限应用

典型应用

  • 电池供电式测量设备
  • 数字调整增益与偏移电路
  • 可编程电压与电流源
  • 可调衰减模块
  • 模数转换器参考电压源
  • 传感器供电系统
  • 距离测量装置

主要性能指标

  • 分辨率：8位
  • 积分非线性（INL）：最大±0.5 LSB
  • 差分非线性（DNL）：最大+0.15/-0.1 LSB
  • 建立时间：最大4.5μs
  • 零码误差：最大+15 mV
  • 满量程误差：最大-0.75% FSR
  • 供电电流（正常模式）：
    • 3V供电下：1.95 mW（典型值）
    • 5V供电下：4.85 mW（典型值）
  • 供电电流（断电模式）：
    • 3V供电下：0.3μW（典型值）
    • 5V供电下：1μW（典型值）

产品概述

DAC088S085是一款高度集成的八通道数模转换器（DAC），适用于需要多路电压输出控制的低功耗系统。该器件可在+2.7V至+5.5V的宽电源电压范围内工作，在3V时功耗为1.95 mW，5V时为4.85 mW。器件采用16引脚WQFN和TSSOP封装，其中WQFN封装尺寸在同类产品中最小。

DAC088S085内置输出缓冲器，支持轨到轨输出摆幅。其三线制串行接口兼容多种标准协议，包括SPI、QSPI、MICROWIRE和DSP，且最高支持40 MHz的时钟频率。相较之下，许多竞品在2.7V至3.6V电源下时钟频率限制在25 MHz。

该设备具备菊花链通信能力，支持多个DAC088S085设备串联，并通过单个串行接口实现同时更新。其双路参考电压输入功能使得通道A-D和E-H可以独立配置，从而扩大输出动态范围。

参考电压配置

DAC088S085设有两个外部参考输入引脚：VREF1用于通道A至D，VREF2用于通道E至H。每个参考电压均可在0.5V至VA之间独立设定，从而优化不同通道的输出范围。

上电复位与断电管理

上电复位电路确保所有DAC输出初始为0V，并在此状态下保持，直至接收到有效的写入指令。该器件支持三种断电模式，每通道可独立或整体进入断电状态。在全通道断电时，3V供电下功耗低于0.3μW，5V供电下则低于1μW。

每通道的断电模式支持三种输出端接方式：高阻抗状态、100 kΩ接地以及2.5 kΩ接地。在所有通道断电后，偏置电路仍保持激活，而DAC寄存器内容保持不变，直到接收到新的写入指令。

系统设计优势

DAC088S085与同封装的DAC108S085（10位）和DAC128S085（12位）兼容，为系统设计师提供灵活的分辨率选择，而无需重新设计PCB。该器件适用于-40°C至+125°C扩展工业温度范围，适合工业与汽车环境。

功能框图与操作模式

DAC088S085内部采用开关-电阻串结构，每个通道包含一个DAC寄存器和8位DAC电路。图中展示的是单通道的典型结构，适用于所有八个通道。

设备支持两种操作模式：写寄存器模式（WRM）和直写模式（WTM）。在WRM下，寄存器可被更新而不会立即改变DAC输出；WTM下，寄存器更新将同步触发输出更新。

此外，DAC088S085还支持三种特殊命令操作，包括：

  • 通道同步更新（1010）
  • 通道A快速写入（1011）
  • 广播模式（1100）

这些命令可用于多通道控制或简化写入流程。

菊花链通信

在菊花链模式下，多个DAC088S085可串联运行，共享同一个时钟（SCLK）和同步（SYNC）信号。第一个DAC的DOUT连接到第二个DAC的DIN，实现数据流的级联。

每个写入序列需包含16位数据，以支持n个设备的通信。最大串行接口时钟频率为30 MHz，而菊花链操作中同步信号的建立与保持时间需严格遵守。

串行时序

图示展示了DAC088S085的串行通信时序。在SYNC下降沿启动写入操作，数据在SCLK下降沿时钟进入移位寄存器，16个时钟脉冲完成一个写帧。写操作通过SYNC上升沿触发，各DAC通道同时更新。

输出放大器特性

输出放大器为轨到轨设计，支持0V至电源轨（VA）的完整输出范围。在接近电源轨时，线性度性能略有下降。如果参考电压小于VA，则仅在最小码字时发生线性误差。

放大器可驱动2 kΩ负载，与1500 pF电容并联。详细的零码与满量程输出性能见电气参数。

总结

DAC088S085凭借其低功耗、高集成度和多通道操作能力，为多种工业与消费类应用提供灵活的模拟输出解决方案。其兼容性与小封装设计进一步提升了系统集成的灵活性与效率。

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