20 位 DAC11001A、18 位 DAC91001 和 16 位 DAC81001 （DACx1001） 是高精度、低噪聲、電壓輸出、單通道、數(shù)模轉(zhuǎn)換器 （DAC）。DACx1001 在設(shè)計(jì)上指定為單調(diào)，并在所有范圍內(nèi)提供小于 4 LSB（最大值）的出色線性度。

無緩沖電壓輸出提供低噪聲性能 （7 nV/√Hz） 和快速建立時(shí)間 （1μs），使該器件成為低噪聲、快速控制環(huán)路和波形生成應(yīng)用的絕佳選擇。DACx1001 集成了增強(qiáng)型去毛刺電路和與代碼無關(guān)的超低毛刺 （1 nV-s），可實(shí)現(xiàn)具有超低總諧波失真 （THD） 的干凈波形斜坡。
*附件：dac81001.pdf

DACx1001器件集成了上電復(fù)位電路，以便DAC在寄存器中以已知值供電。使用外部基準(zhǔn)電壓源時(shí)，DAC輸出范圍為VREFPF到 VREFNF可以實(shí)現(xiàn)，包括不對稱輸出范圍。

DACx1001 使用多功能 4 線串行接口，工作時(shí)鐘速率高達(dá) 50 MHz。DACx1001 的額定工作溫度范圍為 –40°C 至 +125°C。

特性

• 20 位單調(diào)：1-LSB DNL（最大值）
• 積分線性度：4-LSB INL（最大值）
• 低噪聲：7nV/√Hz
• 與代碼無關(guān)的低毛刺：
  1 nV-s
• 出色的 THD：105 kHz f 時(shí)為 –1 dB外
• 快速建立：1 μs
• 靈活的輸出范圍：VREFPF到 VREFNF
• 集成式精密反饋電阻器
• 50 MHz、4 線 SPI 兼容接口
  • 回讀
  • 菊花鏈
• 溫度范圍：–40°C 至 +125°C
• 封裝：48引腳TQFP

參數(shù)

方框圖

DACx1001 系列是德州儀器推出的高精度單通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）家族，包含 20 位 DAC11001A、18 位 DAC91001、16 位 DAC81001 三款型號，核心優(yōu)勢為低噪聲、快建立時(shí)間、低諧波失真及寬輸出范圍，專為高精度測試測量、工業(yè)控制等場景設(shè)計(jì)。

核心參數(shù)與特性

1. 基礎(chǔ)性能：分辨率分別為 20/18/16 位，均保證單調(diào)輸出；DNL 最大 ±1 LSB，INL 最大 ±4 LSB（DAC11001A 典型 ±2 LSB），DC 精度優(yōu)異。
2. 動(dòng)態(tài)性能：輸出噪聲密度低至 7 nV/√Hz，1 kHz 時(shí) THD 達(dá) -105 dB；建立時(shí)間 1 μs（0.1% FSR），壓擺率 50 V/μs；碼間毛刺僅 1 nV?s，波形生成潔凈。
3. 輸出與參考：支持 VREFNF 至 VREFPF 靈活輸出范圍（參考電壓跨度 3 V-30 V），兼容單極性 / 雙極性配置；需外接參考源，集成專用參考檢測引腳（REFPS/REFNS）。
4. 供電與環(huán)境：模擬供電（AVDD）4.5 V-5.5 V，高壓供電（VCC）8 V-33 V，數(shù)字 / 接口供電（DVDD/IOVDD）1.7 V-5.5 V；工作溫度范圍 -40°C 至 125°C，采用 48 引腳 TQFP 封裝（7mm×7mm）。

核心功能模塊

• 轉(zhuǎn)換架構(gòu)：基于 R2R 梯形網(wǎng)絡(luò)，集成精密匹配電阻，支持增益調(diào)整與偏置電流失配補(bǔ)償，適配不同輸出緩沖需求。
• 數(shù)字接口：4 線 SPI 兼容接口，最高時(shí)鐘頻率 50 MHz，支持菊花鏈模式與寄存器讀寫；提供同步（LDAC 引腳）/ 異步更新模式，適配多設(shè)備協(xié)同。
• 校準(zhǔn)與去毛刺：內(nèi)置溫度校準(zhǔn)功能，可降低溫漂影響；集成跟蹤保持去毛刺電路，可通過寄存器配置屏蔽大碼值跳變時(shí)的去毛刺動(dòng)作，平衡速度與潔凈度。
• 電源管理：上電復(fù)位（POR）功能確保啟動(dòng)時(shí)輸出零刻度；支持軟件復(fù)位與掉電模式，靜態(tài)功耗低，適配低功耗場景。

應(yīng)用場景

適用于實(shí)驗(yàn)室 / 現(xiàn)場儀器、光譜儀、模擬輸出模塊、電池測試設(shè)備、半導(dǎo)體測試、任意波形發(fā)生器（AWG）、MRI、X 射線系統(tǒng)、專業(yè)音頻放大器等，尤其適配高精度控制環(huán)路、低噪聲信號生成等對性能要求嚴(yán)苛的場景。

設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 接口配置：參考源需通過緩沖放大器驅(qū)動(dòng)（推薦 OPA827、OPA189），避免直接連接影響精度；輸出需外接緩沖器，根據(jù)低噪聲、快建立等需求選擇適配運(yùn)放。
2. 供電與接地：模擬地、數(shù)字地、輸出地需單點(diǎn)連接，減少串?dāng)_；各電源引腳就近放置去耦電容（0.1 μF+10 μF），高壓供電需串聯(lián)鐵氧體磁珠濾波。
3. 布局規(guī)范：模擬信號與數(shù)字線路分開布線，參考引腳與去耦電容距離≤2 mm；SPI 時(shí)鐘線需阻抗匹配（50 Ω 傳輸線串聯(lián) 33 Ω 電阻），降低抖動(dòng)。
4. 校準(zhǔn)與初始化：溫度變化后建議重新校準(zhǔn)；上電后需配置參考跨度（VREFVAL）、更新模式（LDACMODE）等寄存器，確保輸出符合預(yù)期。