Texas Instruments DACx300x超低功耗數模轉換器 (DAC) 是12位10位超低功耗、單通道和雙通道、緩沖電壓和電流輸出智能DAC。DACx300x器件在斷電條件下支持Hi-Z關斷模式和Hi-Z輸出。DAC輸出提供一個強制檢測選項，可用作可編程比較器和電流阱。多功能GPIO、函數生成和NVM使這些智能DAC適用于無處理器的應用和設計重復使用。這些器件自動檢測I^2^C、PMBus和SPI接口，并包含內部基準。

數據手冊：*附件：Texas Instruments DACx300x超低功耗DAC數據手冊.pdf

Instruments DACx300x的特性集與微型封裝和超低功耗結合，使這些智能DAC成為諸多應用的理想選擇。這些應用包括地面移動無線電、脈搏血氧儀、筆記本電腦以及用于偏置、校準和波形生成的其他電池供電應用。

特性

• 具有靈活配置的可編程電壓或電流輸出
  • 電壓輸出
    • 1LSB INL和DNL (10位)
    • 增益：1x、1.5x、2x、3x和4x
  • 電流輸出
    • 1LSB INL和DNL (8位)
    • 的單極和雙極輸出范圍選項：25μA至250μA
• 35μA/通道I DD （電壓輸出模式）
• 適合所有通道的可編程比較器模式
• 當VDD關閉時提供高阻抗輸出
• 高阻抗和電阻下拉斷電模式
• 50MHz SPI兼容型接口
• 自動檢測的I^2^C、PMBus?或SPI接口
  • VDD = 5.5V時的VIH為1.62V
• 可配置為多種功能的通用輸入/輸出 (GPIO)
• 預定義波形生成（正弦、余弦、三角和鋸齒）
• 用戶可編程的非易失性存儲器 (NVM)
• 內部、外部或電源作為基準
• 寬工作范圍
  • 電源電壓范圍：1.8V至5.5V
  • 溫度范圍：–40?C至+125?C
• 微型封裝：16引腳WQFN (3mm × 3mm）

功能框圖

超低功耗智能DAC技術解析：基于TI DACx300x系列的應用與設計

一、DACx300x系列產品概述

Texas Instruments推出的DACx300x系列是專為低功耗應用設計的精密數模轉換器家族，包含12位DAC63001/DAC63002和10位DAC53001/DAC53002四個型號。這一系列產品在1.8V至5.5V寬電源電壓范圍內工作，支持-40°C至+125°C工業(yè)級溫度范圍，采用緊湊的16引腳WQFN封裝(3mm×3mm)。

該系列的核心特點是其"智能DAC"架構，集成了可編程電壓/電流輸出、多種接口自動檢測、波形生成等高級功能，特別適合便攜式設備和高密度安裝的應用場景。

二、關鍵技術創(chuàng)新與性能參數

1. 多模式輸出配置

• ?電壓輸出模式?：提供1x、1.5x、2x、3x和4x的可編程增益選項，10位版本保證1LSB的INL和DNL線性度
• ?電流輸出模式?：8位分辨率，支持25μA至250μA的單極性/雙極性輸出范圍
• ?高阻抗特性?：VDD關閉時自動呈現(xiàn)高阻抗狀態(tài)，支持高阻抗和電阻下拉兩種斷電模式

2. 超低功耗架構

電壓輸出模式下每通道僅消耗35μA電流，大幅延長電池供電設備的運行時間。配合可編程的斷電模式，可進一步優(yōu)化系統(tǒng)級能效。

3. 智能接口設計

創(chuàng)新性地集成自動檢測接口功能，可無縫識別I2C、PMBus?或SPI(50MHz)通信協(xié)議，簡化主機硬件設計。其中SPI接口在VDD=5.5V時支持1.62V的VIH電平，便于與低壓處理器連接。

三、典型應用場景分析

1. 便攜醫(yī)療設備(如脈搏血氧儀)

利用其低功耗特性和可編程電流輸出，可精確驅動LED光源，同時通過集成比較器實現(xiàn)信號閾值檢測，減少外部元件需求。

2. 光通信模塊

電壓輸出模式的多級增益選項(最高4x)適合驅動激光二極管，而3mm×3mm的小尺寸滿足高密度PCB布局要求。

3. 移動無線電設備

內置的正弦、余弦、三角波等波形生成功能簡化了調制電路設計，自動接口檢測支持不同主機平臺的靈活適配。

四、設計要點與建議

1. ?參考電壓配置?：可根據精度要求選擇內部參考、外部參考或電源作為基準，注意不同模式下的噪聲特性差異
2. ?GPIO利用?：多功能GPIO可配置為警報輸出、中斷信號或通用IO，合理規(guī)劃可減少外圍電路復雜度
3. ?NVM應用?：用戶可編程非易失存儲器適合存儲校準參數或預設配置，實現(xiàn)上電快速初始化
4. ?熱管理?：雖然功耗極低，但在高溫環(huán)境(+125°C)下建議通過PCB銅箔增強散熱