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  • 型号: AD5381BSTZ-3
  • 制造商: Analog
  • 库位|库存: xxxx|xxxx
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AD5381BSTZ-3产品简介:

ICGOO电子元器件商城为您提供AD5381BSTZ-3由Analog设计生产,在icgoo商城现货销售,并且可以通过原厂、代理商等渠道进行代购。 AD5381BSTZ-3价格参考。AnalogAD5381BSTZ-3封装/规格:数据采集 - 数模转换器, 12 位 数模转换器 40 100-LQFP(14x14)。您可以下载AD5381BSTZ-3参考资料、Datasheet数据手册功能说明书,资料中有AD5381BSTZ-3 详细功能的应用电路图电压和使用方法及教程。

产品参数 图文手册 常见问题
参数 数值
产品目录

集成电路 (IC)半导体

描述

IC DAC 12BIT 40CHAN 3V 100LQFP数模转换器- DAC IC 12-Bit 6uS

产品分类

数据采集 - 数模转换器

品牌

Analog Devices

产品手册

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产品图片

rohs

符合RoHS无铅 / 符合限制有害物质指令(RoHS)规范要求

产品系列

数据转换器IC,数模转换器- DAC,Analog Devices AD5381BSTZ-3-

数据手册

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产品型号

AD5381BSTZ-3

PCN设计/规格

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产品培训模块

http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=19145http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=18614http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=26125http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=26140http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=26150http://www.digikey.cn/PTM/IndividualPTM.page?site=cn&lang=zhs&ptm=26147

产品种类

数模转换器- DAC

位数

12

供应商器件封装

100-LQFP(14x14)

其它名称

AD5381BSTZ3

分辨率

12 bit

包装

托盘

商标

Analog Devices

安装类型

表面贴装

安装风格

SMD/SMT

封装

Tray

封装/外壳

100-LQFP

封装/箱体

LQFP-100

工作温度

-40°C ~ 85°C

工厂包装数量

90

建立时间

6µs

接口类型

SPI

数据接口

串行,并联

最大工作温度

+ 85 C

最小工作温度

- 40 C

标准包装

1

电压参考

Internal, External

电压源

单电源

电源电压-最大

5.5 V

电源电压-最小

2.7 V

积分非线性

+/- 1 LSB

稳定时间

6 us

系列

AD5381

结构

Resistor String

设计资源

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转换器数

40

转换器数量

40

输出数和类型

40 电压,单极

输出类型

Voltage

采样比

167 kSPs

采样率(每秒)

167k

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40通道、3 V/5 V单电源、 12-bit电压输出DAC AD5381 产品特性 集成功能 保证单调性 通道监控 积分非线性(INL)误差:最大值±1 LSB 通过LDAC同时更新输出 1.25 V/2.5 V、10 ppm/ºC片内基准电压源 清零至用户可编程代码功能 温度范围:-40℃至+85℃ 放大器升压模式可优化压摆率 轨到轨输出放大器 用户可编程的失调和增益调整 省电模式 Toggle模式支持方波生成 封装类型:100引脚LQFP封装(14 mm × 14 mm) 应用 用户接口: 可变光衰减器(VOA) 并行 电平设置(ATE) 串行(SPI®/QSPI™/MICROWIRE™/DSP兼容型接口, 光微机电系统(MEMS) 提供数据回读) 控制系统 I2C®兼容型 仪器仪表 鲁棒的HBM(额定值为6.5 kV)和FICDM ESD(额定值为2 kV)性能 功能框图 DVDD (×3) DGND (×3) AVDD (×5) AGND (×5) DAC_GND (×5) REFGND REFOUT/REFIN SIGNAL_GND (×5) PD SER/PAR AD5381 1.25V/2.5V REFERENCE FIFO EN CS/(SYNC/AD0) WR/(DCEN/AD1) SDO 12 INPUT 12 12 DAC 12 DAC 0 REG0 REG0 VOUT0 DB11/(DIN/SDA) 12 DB10/(SCLK/SCL) m REG0 DB9/(SPI/I2C) FIFO 12 c REG0 R DB8 + R INTERFACE STATE CONTROL MACHINE DB0 LOGIC CON+TROL 12 IRNEPGU1T 12 12 RDEAGC1 12 DAC 1 VOUT1 LOGIC A5 12 m REG1 VOUT2 A0 12 c REG1 R VOUT3 R REG0 VOUT4 REG1 12 INPUT 12 12 DAC 12 DAC 6 VOUT5 REG6 REG6 POWER-ON VOUT6 RESET RESET 12 m REG6 BUSY 12 c REG6 R R CLR VOUT0………VOUT38 12 INPUT 12 12 DAC 12 DAC 7 REG7 REG7 VOUT7 12 m REG7 VOUT8 39-TO-1 12 MUX c REG7 R R ×5 VOUT38 VOUT39/MON_OUT 图1. LDAC 03732-001 Rev. C Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other rights of third parties that may result from its use. One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Trademarks and Tel: 781.329.4700 www.analog.com registered trademarks are the property of their respective owners. Fax: 781.461.3113 ©2004–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 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。如需确认任何词语的准确性,请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。

AD538 1 目录 概述...................................................................................................3 异步清零功能..........................................................................25 技术规格..........................................................................................4 BUSY 和LDAC功能.................................................................25 AD5381-5技术规格..................................................................4 并行模式下的FIFO操作........................................................25 AD5381-3技术规格..................................................................6 上电复位...................................................................................25 交流特性.....................................................................................7 省电模式...................................................................................25 时序特性..........................................................................................8 接口.................................................................................................26 串行接口时序............................................................................8 DSP、SPI、MICROWIRE兼容型串行接口......................26 I2C串行接口时序....................................................................10 I2C串行接口.............................................................................28 并行接口时序..........................................................................11 并行接口...................................................................................30 绝对最大额定值...........................................................................13 微处理器接口..........................................................................31 ESD警告....................................................................................13 应用信息........................................................................................33 引脚配置和功能描述..................................................................14 电源去耦...................................................................................33 术语.................................................................................................17 典型配置电路..........................................................................33 典型性能参数...............................................................................18 监控功能...................................................................................34 功能描述........................................................................................21 Toggle模式功能.......................................................................34 DAC架构—通用......................................................................21 热监控功能..............................................................................34 数据解码...................................................................................21 光衰减器...................................................................................35 片内特殊功能寄存器.............................................................22 使用FIFO..................................................................................35 SFR命令....................................................................................22 外形尺寸........................................................................................37 硬件功能 .......................................................................................25 订购指南...................................................................................37 复位功能...................................................................................25 修订历史 2012年5月—修订版B至修订版C 2005年8月—修订版A至修订版B 修改“特性”部分..............................................................................1 更改表2............................................................................................3 更改表3............................................................................................4 更改技术规格部分........................................................................4 更改表4............................................................................................6 更改绝对最大额定值部分.........................................................13 更改表5的输出电压建立时间和压摆率参数..........................7 更改图43........................................................................................35 更改表6的t 、t 和t 参数...........................................................8 更改订购指南...............................................................................37 14 17 19 更改表9..........................................................................................13 2004年6月—数据手册从修订版0升级到修订版A 更改图10、图11和图14..............................................................18 更改“订购指南”............................................................................36 更改图16至图18和图20..............................................................19 更新外形尺寸并更改订购指南................................................37 2004年5月—修订版0:初始版 Rev. C | Page 2 of 40

AD5381 概述 AD5381是一款完整的单电源、40通道、12-bitDAC,提供 输入寄存器后置DAC寄存器可提供双缓冲,使各DAC输出 100引脚LQFP封装。所有40个通道均具有一个以轨到轨方 既能独立更新,也能利用LDAC输入同时更新。 式工作的片内输出放大器。该器件内置一个可编程的1.25 V/ 各通道均具有可编程的增益与失调调整寄存器,可以让用 2.5 V、10 ppm/ºC基准电压源。片内通道监控功能可将模拟 户对任何DAC通道进行全面校准。禁用升压模式时,该器 输出多路复用至一个共用MON_OUT引脚,以便进行外部 件每个通道的典型功耗为0.25 mA。 监控,输出放大器升压模式则可以优化放大器压摆率。 AD5381含有一个脉宽为20 ns WR的双缓冲并行接口、一个 接口速度超过30 MHz的SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容型 串行接口和一个支持400 kHz数据传输速率的I2C兼容型接口。 表1. 产品系列中的其它低电压、单电源DAC 型号 分辨率 AVDD 范围 输出通道数 线性误 差(LSB) 封装描述 封装选项 AD5380BST-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 40 ±4 100引脚 LQFP封装 ST-100 AD5380BST-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 40 ±4 100引脚 LQFP封装 ST-100 AD5384BBC-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 40 ±4 100引脚 CSPBGA BC-80 AD5384BBC-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 40 ±4 100引脚 CSPBGA BC-80 AD5382BST-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 32 ±4 100引脚 LQFP封装 ST-100 AD5382BST-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 32 ±4 100引脚 LQFP封装 ST-100 AD5383BST-5 12 Bits 4.5 V 至 5.5 V 32 ±1 100引脚 LQFP封装 ST-100 AD5383BST-3 12 Bits 2.7 V 至 3.6 V 32 ±1 100引脚 LQFP封装 ST-100 AD5390BST-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 16 ±3 52引脚 LQFP封装 ST-52 AD5390BCP-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 16 ±3 64引脚 LFCSP CP-64 AD5390BST-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 16 ±4 52引脚 LQFP封装 ST-52 AD5390BCP-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 16 ±4 52引脚 LQFP封装 CP-64 AD5391BST-5 12 Bits 4.5 V 至 5.5 V 16 ±1 52引脚 LQFP封装 ST-52 AD5391BCP-5 12 Bits 4.5 V 至 5.5 V 16 ±1 64引脚 LFCSP CP-64 AD5391BST-3 12 Bits 2.7 V 至 3.6 V 16 ±1 52引脚 LQFP封装 ST-52 AD5391BCP-3 12 Bits 2.7 V 至 3.6 V 16 ±1 64引脚 LFCSP CP-64 AD5392BST-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 8 ±3 64引脚 LFCSP ST-52 AD5392BCP-5 14 Bits 4.5 V 至 5.5 V 8 ±3 64引脚 LFCSP CP-64 AD5392BST-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 8 ±4 52引脚 LQFP封装 ST-52 AD5392BCP-3 14 Bits 2.7 V 至 3.6 V 8 ±4 64引脚 LFCSP CP-64 表2. 40通道双极性电压输出DAC 型号 分辨率 模拟电源 输出通道数 线性误 差 封装 封装选项 AD5379ABC 14 Bits ±11.4 V 至±16.5 V 40 ±3 108引脚 CSPBGA BC-108 AD5378ABC 14 Bits ±11.4 V 至±16.5 V 32 ±3 108引脚 CSPBGA BC-108 Rev. C | Page 3 of 40

AD538 1 技术规格 AD5381-5 SPECIFICATIONS AVDD = 4.5 V至5.5 V;DVDD = 2.7 V至5.5 V,AGND = DGND = 0 V;外部REFIN = 2.5 V;除非另有说明,所有规格均相对 T 至T 而言。 MIN MAX 表3. 参数 AD5381-51 单位 测试条件/注释 精度 输出端无负载 分辨率 12 Bits 相对精度2 (INL) ±1 LSB(最大 值) 差分非线性(DNL) ±1 LSB(最大 值) 在工作温度范围内保证单调性 零刻度误差 4 mV(最大 值) 失调误差 ±4 mV(最大 值) 线性区内代码8处测得 失调误差TC ±5 µV/°C(典型 值) 增益误差 ±0.05 %FSR(最大值 ) 25°C时 ±0.06 %FSR(最大 值) T 至T MIN MAX 增益温度系数3 2 ppm FSR/°C(典型 值) 直流串扰3 1 LSB(最大 值) 基准电压输入/输出 基准输入3 基准输入电压 2.5 V ±1%(额定性能),AVDD = 2 x REFIN + 50 mV 直流输入阻抗 1 MΩ (最小值) 100 MΩ(典型值) 输入电流 ±10 µA(最大 值) ±30 nA(典型值) 基准电压范围 1 to AVDD/2 V(最小值/最 大值) 基准输出4 通过AD5381控制寄存器中的CR8使能; CR10可选择基准电压 输出电压 2.495/2.505 V(最小值/最 大值) 环境温度下;针对2.5 V操作优化。 1.22/1.28 V(最小值/最 大值) CR10 = 1 基准电压TC ±10 ppm/°C((最大 值) 温度范围: +25°C至+85°C ±15 ppm/°C(最大值) 温度范围: -40°C至+85°C 输出阻抗 800 Ω(典型 值) 输出特性3 输出电压范围2 0/AVDD V(最小值/最 大值) 短路电流 40 mA(最大 值) 负载电流 ±1 mA(最大 值) 容性负载稳定性 R = ∞ 200 pF(最大 值) L R = 5 kΩ 1000 pF(最大 值) L 直流输出阻抗 0.6 Ω(最大 值) 监控引脚 输出阻抗 1 kΩ(典型 值) 三态漏电流 100 nA(典型 值) 逻辑输入(SDA/SCL除外)3 DVDD = 2.7 V 至 5.5 V 输入高电压V 2 V(最小 值) IH 输入低电压V IL DVDD > 3.6 V 0.8 V(最大 值) DVDD ≤ 3.6 V 0.6 V(最大 值) 输入电流 ±10 µA(最大 值) 所有引脚总和;T = T 至T A MIN MAX 引脚电容 10 pF(最大 值) Rev. C | Page 4 of 40

AD5381 参数 AD5381-51 单位 测试条件/注释 逻辑输入(仅限SDA、SCL)3 输入高电压V 0.7 × DVDD V(最小 值) 当DVDD < 3.6 V时,此接口为SMBus兼容 IH 输入低电压V 0.3 × DVDD V(最大 值) 当DVDD < 3.6 V时,此接口为SMBus兼容 IL I ,输入漏电流 ±1 µA(最大 值) IN V ,输入迟滞 0.05 × DVDD V(最小 值) HYST 输入电容C 8 pF(典型 值) IN 毛刺抑制 50 ns(最大 值) 输入滤波可抑制小于50 ns的噪声尖峰 逻辑输出(BUSY,SDO)3 输出低电压V 0.4 V(最大 值) DVDD = 5 V ± 10%,200 µA吸电流 OL 输出高电压V DVDD – 1 V(最小 值) DVDD = 5 V ± 10%,200 µA吸电流 OH 输出低电压V 0.4 V(最大 值) DVDD = 2.7 V至3.6 V,200 µA吸电流 OL 输出高电压V DVDD – 0.5 V(最小 值) DVDD = 2.7 V至3.6 V,200 µA吸电流 OH 高阻抗漏电流 ±1 µA(最大 值) 仅限SDO(串行数据输出) 高阻抗输出电容 5 pF(典型 值) 仅限SDO( 串行数据输出) 逻辑输出(SDA)3 输出低电压V 0.4 V(最大 值) I = 3 mA OL SINK 0.6 V(最大 值) I = 6 mA SINK 三态漏电流 ±1 µA(最大 值) 三态输出电容 8 pF(典型 值) 电源要求 AVDD 4.5/5.5 V(最小值/最 大值) DVDD 2.7/5.5 V(最小值/最 大值) 电源灵敏度3 ∆Midscale/∆ΑV –85 dB(典型 值) DD AI 0.375 mA/通道(最大值) 输出端空载,且禁用升压模式。0.25 mA/通道(典型值) DD 0.475 mA/通道(最大值) 输出端空载,且启用升压模式。0.325 mA/通道(典型 值) DI 1 mA(最大 值) V = DVDD, V = DGND DD IH IL AI (省电模式) 20 µA(最大 值) 100 nA(典型值) DD DI (省电模式) 20 µA(最大 值) 1 µA(典型值) DD 功耗 80 mW(最大 值) 输出端空载,且禁用升压模式。AVDD = DVDD = 5 V 1 AD5381-5使用外部2.5 V基准电压源进行校准。所有型号产品的温度范围:-40℃至+85℃。 2 在VOUT = 10 mV至AVDD – 50 mV的范围内可保证精度。 3 通过特性保证,但未经生产测试。 4 AD5381-5上默认为2.5 V。可通过AD5381控制寄存器中的CR10编程为1.25 V;以1.25 V基准电压源操作AD5381-5会导致精度下降。 Rev. C | Page 5 of 40

AD538 1 AD5381-3技 术规格 AVDD = 2.7 V至3.6 V;DVDD = 2.7 V至5.5 V,AGND = DGND = 0 V;外部REFIN = 1.25 V;除非另有说明,所有规格均相对于 T 至T 而言。 MIN MAX 表4. 参数 AD5381-31 单位 测试条件/注释 精度 输出端无负载 分辨率 12 Bits 相对精度2 (INL) ±1 LSB(最大 值) 差分非线性(DNL) ±1 LSB(最大 值) 在工作温度范围内保证单调性 零刻度误差 4 mV(最大 值) 失调误差 ±4 mV(最大 值) 线性区内代码16处测 得 失调误差TC ±5 µV/°C(典型值) 增益误差 ±0.05 %FSR(最大值) 25°C时 ±0.1 %FSR(最大值) T 至T MIN MAX 增益温度系数3 2 ppm FSR/°C(典型 值) 直流串扰3 1 LSB(最大值) 基准电压输入/输出 基准输入3 基准输入电压 1.25 V ±1%(额定性能),AVDD = 2 x REFIN + 50 mV 直流输入阻抗 1 MΩ(最小值) 100 MΩ(典型值) 输入电流 ±10 µA(最大值) ±30 nA(典型值) 基准电压范围 1 to AVDD/2 V(最小值/最大值) 基准输出4 通过AD5381控制寄存器中的CR8使能; CR10可选择基准电压 输出电压 1.245/1.255 V (最小值/最大值) 环境温度下;针对1.25 V操作优化;CR10 = 0 2.47/2.53 V(最小值/最大值) CR10 = 1 基准电压TC ±10 ppm/°C(最大值) 温度范围: +25°C至+85°C ±15 p pm/°C(最大值) 温度范围: -40°C至+85°C 输出阻抗 800 Ω(典型值) 输出特性3 输出电压范围2 0/AVDD V(最小值/最大值) 短路电流 40 mA(最大值) 负载电流 ±1 mA(最大值) 容性负载稳定性 R = ∞ 200 pF(最大值) L R = 5 kΩ 1000 pF(最大值) L 直流输出阻抗 0.6 Ω(最大值) 监控引脚 输出阻抗 1 kΩ(典型 值) 三态漏电流 100 nA(典型 值) 逻辑输入(SDA/SCL除外)3 DVDD = 2.7 V 至3.6 V 输入高电压V 2 V(最小值) IH 输入低电压V IL DVDD > 3.6 V 0.8 V(最大值) DVDD > 3.6 V 0.6 V(最大值) 输入电流 ±1 µA(最大 值) 所有引脚总和; T = T 至T A MIN MAX 引脚电容 10 pF(最大 值) 逻辑输入(仅限SDA、SCL)3 输入高电压V 0.7 × DVDD V(最小 值) 当DVDD < 3.6 V时,此接口为SMBus兼容 IH 输入低电压V 0.3 × DVDD V(最大 值) 当DVDD < 3.6 V时,此接口为SMBus兼容 IL I ,输入漏电流 ±1 µA(最大 值) IN V ,输入迟滞 0.05 × DVDD V(最小值) HYST 输入电容C 8 pF(典型 值) IN 毛刺抑制 50 ns(最大 值) 输入滤波可抑制小于50 ns的噪声尖峰 Rev. C | Page 6 of 40

AD5381 参数 AD5381-31 单位 测试条件/注释 逻辑输出(BUSY,SDO)3 输出低电压V 0.4 V(最小 值) 吸电流200 µA OL 输出高电压V DVDD – 0.5 V(最大 值) 源电流200 µA OH 高阻抗漏电流 ±1 µA(最大 值) 仅限SDO( 串行数据输出) 高阻抗输出电容 5 pF(典型 值) 仅限SDO( 串行数据输出) 逻辑输出(SDA)3 输出低电压V 0.4 V(最大 值) I = 3 mA OL SINK 0.6 V(最小 值) I = 6 mA SINK 三态漏电流 ±1 µA(最大 值) 三态输出电容 8 pF(典型 值) 电源要求 AVDD 2.7/3.6 V(最小值/最 大值) DVDD 2.7/5.5 V(最小值/最大值) 电源灵敏度3 ∆Midscale/∆ΑV –85 dB(典型 值) DD AI 0.375 mA/通道(最大值 ) 输出端空载,且禁用升压模式。0.25 mA/通道(典型值) DD 0.475 mA/通道(最大值 ) 输出端空载,且禁用升压模式。0.325 mA/通道(典型值) DI 1 mA(最大 值) V = DVDD, V = DGND DD IH IL AI (省电模式) 20 µA(最大 值) 100 nA(典型值) DD DI (省电模式) 20 µA(最大 值) 1 µA(典型值) DD 功耗 48 mW(最大 值) 输出端空载,且禁用升压模式。AVDD = DVDD = 3 V 1 AD5381-3使用外部1.25 V基准电压源进行校准。温度范围:-40°C至+85°C。 2 在VOUT = 10 mV至AVDD – 50 mV的范围内可保证精度。 3 通过特性保证,但未经生产测试。 4 AD5381-3上默认为1.25 V。可通过AD5381控制寄存器中的CR10编程为2.5 V;以2.5 V基准电压源操作AD5381-3会导致精度下降和输入代码范围受限。 交流特性1 AVDD = 4.5 V至5.5 V或2.7 V至3.6 V;DVDD = 2.7 V至5.5 V;AGND = DGND = 0 V。 表5. 参数 All 单位 测试条件/注释 动态性能 输出电压建立时间 1/4至3/4满量程输入变化,精度达到±1 LSB 3 µs(典型 值) 8 µs(最大 值) 压摆率2 1.5 V/µs(典型 值) 禁用升 压模式,且CR9 = 0 2.5 V/µs(典型 值) 启用升压模式,且CR9 = 1 数模转换毛刺能量 12 nV-s(典型值) 毛刺脉冲峰值幅度 15 mV(典型值) DAC间串扰 1 nV-s(典型值) 参见术语部分。 数字串扰 0.8 nV-s(典型值) 数字馈通 0.1 nV-s(典型值) 输入总线对受测DAC输出的影响 输出噪声(0.1 Hz至10 Hz) 15 µV p-p(典型值) 外部基准电压源,中间电平载入DAC 40 µV p-p(典型值) 内部基准电压源,中间电平载入DAC 输出噪声频谱密度 在1 kHz 条件下 150 nV/√Hz(典型 值) 在10 kHz 条件下 100 nV/√Hz(典型 值) 1 通过设计和特性保证,但未经生产测试。 2 压摆率可以通过AD5381控制寄存器中的电流升压控制位进行编程。 Rev. C | Page 7 of 40

AD538 1 时序特性 串行接口时序 DVDD = 2.7 V至5.5 V;AVDD= 4.5 V至5.5 V或2.7 V至3.6 V;AGND = DGND = 0 V;除非另有说明,所有规格均相对于 T 至T 而言。 MIN MAX 表6. 参数1, 2, 3 在T 、T 的限值 单位 描述 MIN MAX t 33 ns(最小 值) SCLK周期时间 1 t 13 ns(最小 值) SCLK高电平时间 2 t 13 ns(最小 值) SCLK低电平时间 3 t 13 ns(最小 值) SYNC 下降沿到SCLK下降沿建立时间 4 t 4 13 ns(最小 值) 第24 个SCLK下降沿到SYNC下降 沿 5 t 4 33 ns(最小 值) SYNC最短低电平 时间 6 t 10 ns(最小 值) SYNC最短高电平 时间 7 t 50 ns(最小 值) 回读模式下SYN C最短高电平时间 7A t 5 ns(最小 值) 数据建立时间 8 t 4.5 ns(最小 值) 数据保持时间 9 t 4 30 ns(最大 值) 第24个SCLK下降沿到BUSY下降沿 10 t 670 ns(最大 值) BUSY 低电平脉宽(单通道更新) 11 t 4 20 ns(最小 值) 第24个SCLK下降沿到LDAC下降 沿 12 t 20 ns(最小 值) LDAC 低电平脉冲宽度 13 t 2 µs(最大 值) BUSY 上升沿到DAC输出响应时间 14 t 0 ns(最小 值) BUSY 上升沿到LDAC下降 沿 15 t 100 ns(最小 值) LDAC 下降沿到DAC输出响应时间 16 t 3 µs(典型 值) DAC输出建立时间 17 t 20 ns(最小 值) CLR 低电平脉冲宽度 18 t 40 µs(最大 值) CLR 脉冲启动时间 19 t 5 20 ns(最大 值) SCLK上升沿到SDO有效 20 t 5 5 ns((最小 值) SCLK下降沿到SYNC上升沿 21 t 5 8 ns(最小 值) SYNC 上升沿到SCLK 上升沿 22 t 20 ns(最小 值) SYNC 上升沿到LDAC下降 沿 23 1 通过设计和特性保证,但未经生产测试。 2 所有输入信号均指定tr = tf = 5 ns(10 %至90% VCC)并从1.2 V电平起开始计时。 3 参见图2、图3、图4和图5。 4 只限独立模式。 5 只限菊花链模式。 200µA IOL TO OUTPUT PIN VOH (MIN) OR CL VOL (MAX) 50pF 200µA IOH 03732-002 图2. 用于确定数字输出时序的负载电路 Rev. C | Page 8 of 40

AD5381 t 1 SCLK 24 24 t4 t3 t2 t5 t SYNC 6 t7 t8 t9 DB0 DIN DB23 t 10 t 11 BUSY t12 t13 LDAC1 t17 t VOUT1 14 t 15 t 13 LDAC2 t t 17 16 VOUT2 t 18 CLR t 19 VOUT 12LLDDAACC AACCTTIIVVEE DAUFTREINRG B BUUSSYY.. 03732-003 图3. 串行接口时序图(独立模式) SCLK 24 48 t7A SYNC DB23 DB0 DB23 DB0 DIN INPUT WORD SPECIFIES NOP CONDITION REGISTER TO BE READ DB23 DB0 SDO UNDEFINED SDEALTEAC CTELDO CRKEEGDIS OTUERT 03732-004 图4. 串行接口时序图(数据回读模式) t1 SCLK 24 48 t7 t4 t3 t2 t21 t22 SYNC t8 t9 DB23 DB0 DB23 DB0 DIN INPUT WORD FOR DAC N INPUT WORD FOR DAC N + 1 t20 DB23 DB0 SDO UNDEFINED INPUT WORD FOR DAC N t13 LDAC t23 03732-005 图5. 串行接口时序图(菊花链模式) Rev. C | Page 9 of 40

AD538 1 I2C串 行接口时序 DVDD = 2.7 V至5.5 V;AVDD= 4.5 V至5.5 V或2.7 V至3.6 V;AGND = DGND = 0 V;除非另有说明,所有规格均相对于 T 至T 而言。 MIN MAX 表7. 参数1, 2 在T 、T 的限值 单位 描述 MIN MAX F 400 kHz(最大 值) SCL时钟频率 SCL t 2.5 μs(最小 值) SCL周期时间 1 t 0.6 μs(最小 值) t ,SCL高电平时间 2 HIGH t 1.3 μs(最小 值) t ,SCL低电平时间 3 LOW t 0.6 μs(最小 值) t ,起始/重复起始条件保持时间 4 HD,STA t 100 ns(最小 值) t ,数据建立时间 5 SU,DAT t 3 0.9 µs(最大 值) t ,数据保持时间 6 HD,DAT 0 μs(最小 值) t ,数据保持时间 HD,DAT t 0.6 μs(最小 值) t ,重复起始建立时间 7 SU,STA t 0.6 μs(最小 值) t ,停止条件建立时间 8 SU,STO t 1.3 μs(最小 值) t ,一个停止条件与一个起始条件之间的总线空闲时间 9 BUF t 300 ns(最大 值) t,接收时SCL和SDA的上升时间 10 R 0 ns(最小 值) t,接收时(CMOS兼容)SCL和SDA的上升时间 R t 300 ns(最大 值) t,发射时SDA的下降时间 11 F 0 ns(最小 值) t,接收时(CMOS兼容)SDA的下降时间 F 300 ns(最大 值) t,接收时SCL和SDA的下降时间 F 20 + 0.1 C 4 ns(最小 值) t,发射时SCL和SDA的下降时间 b F C 400 pF(最大 值) 各条总线的容性负载 b 1 通过设计和特性保证,但未经生产测试。 2 参见图6。 3 主器件必须为SDA信号(参考SCL信号的VIH最小值) 提供至少300 ns的保持时间,以便桥接SCL下降沿的未定义区域。 4 C 是一条总线的总电容(单位为pF) 。t和t是在0.3 DVDD至0.7 DVDD范围内测得的。 b R F SDA t9 t3 t10 t11 t4 SCL t4 t6 t2 t1 t8 t5 t7 COSNTDAIRTITON CROESNPTEDAAIRTTITOEDN COSNTDOITPION 03732-006 图6. I2C兼容型串行接口时序图 Rev. C | Page 10 of 40

AD5381 并行接口时序 DVDD = 2.7 V至5.5 V;AVDD= 4.5 V至5.5 V或2.7 V至3.6 V;AGND = DGND = 0 V;除非另有说明,所有规格均相对于 T 至T 而言。 MIN MAX 表8. 参数1,2,3 在T 、T 的限值 单位 描述 MIN MAX t 4.5 ns(最小 值) REG0、REG1地址到WR上升 沿建立时间 0 t 4.5 ns(最小 值) REG0、REG1地址到WR上升 沿保持时间 1 t 20 ns(最小 值) CS 低电平脉冲宽度 2 t 20 ns(最小 值) WR 低电平脉冲宽度 3 t 0 ns(最小 值) CS 到WR下降沿建立时间 4 t 0 ns(最小 值) WR 到CS上 升沿保持时间 5 t 4.5 ns(最小 值) 数据到WR上 升沿建立时间 6 t 4.5 ns(最小 值) 数据到WR上 升沿保持时间 7 t 20 ns(最小 值) WR 高电平脉宽 8 t 4 700 ns(最小 值) WR最小周期时 间(单通道写入) 9 t 4 30 ns(最大 值) WR 上升沿到BUSY下降沿 10 t 4, 5 670 ns(最大 值) BUSY 低电平脉宽(单通道更新) 11 t 30 ns(最小 值) WR 上升沿到LDAC下降沿 12 t 20 ns(最小 值) LDAC 低电平脉冲宽度 13 t 100 ns(最大 值) BUSY 上升沿到DAC输出响应时间 14 t 20 ns(最小 值) LDAC 上升沿到WR上升 沿 15 t 0 ns(最小 值) BUSY 上升沿到LDAC下降 沿 16 t 100 ns(最小 值) LDAC 下降沿到DAC输出响应时间 17 t 8 µs(典型 值) DAC输出建立时间(禁用升压模式) 18 t 20 ns(最小 值) CLR 低电平脉冲宽度 19 t 12 µs(最大 值) CLR 脉冲启动时间 20 1 通过设计和特性保证,但未经生产测试。 2 所有输入信号均规定为t = t = 5 ns(10%至90%DV ) 并从1.2 V电平起开始计时。 R R DD 3 参见图7。 4 参见图29。 5 用图2中的负载电路测量。 Rev. C | Page 11 of 40

AD538 1 t0 t1 REG0, REG1, A5...A0 t4 t5 CS t2 t9 t3 t8 WR t6 t7 t15 DB11...DB0 t10 t11 BUSY t12 t13 LDAC1 t18 t14 VOUT1 t16 LDAC2 t13 t18 VOUT2 t17 CLR t19 VOUT t20 12LLDDAACC AACCTTIIVVEE DAUFTREINRG B BUUSSYY.. 03732-007 图7. 并行接口时序图 Rev. C | Page 12 of 40

AD5381 绝对最大额定值 注意,超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损 除非另有说明,T = 25°C。1 A 坏。这只是额定最值,并不能以这些条件或者在任何其它 表9. 超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下,推断器件 参数 额定值 能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响 AVDD 至 AGND –0.3 V 至 +7 V 器件的可靠性。 DVDD 至 DGND –0.3 V 至 +7 V 数字输入至DGND –0.3 V 至DVDD + 0.3 V SDA/SCL 至 DGND –0.3 V 至 +7 V 数字输出至DGND –0.3 V 至 DVDD + 0.3 V REFIN/REFOUT 至 AGND –0.3 V 至 AVDD + 0.3 V AGND 至 DGND –0.3 V 至 +0.3 V VOUTx 至 AGND –0.3 V 至 AVDD + 0.3 V 模拟输入至AGND –0.3 V 至 AVDD + 0.3 V 工作温度范围 商用(B级) –40°C 至 +85°C 存储温度范围 –65°C 至 +150°C 结温(TJ 最大值) 150°C 100引脚LQFP封装 θ 热阻 44°C/W JA 回流焊 峰值温度 230°C 回流焊(无铅) 峰值温度 260(0/-5)°C 峰值温度时间 10秒至 40秒 ESD HBM 6.5 kV FICDM 2 kV 1 100 mA以下的瞬态电流不会造成SCR闩锁。 ESD警告 ESD(静电放电)敏感器件。静电电荷很容易在人体和测试设备上累积,可高达4000 V,并可能 在没有察觉的情况下放电。尽管本产品具有专用ESD保护电路,但在遇到高能量静电放电 时,可能会发生永久性器件损坏。因此,建议采取适当的ESD防范措施,以避免器件性能下 降或功能丧失。 Rev. C | Page 13 of 40

AD538 1 引脚配置和功能描述 CS/(SYNC/AD0)DB11/(DIN/SDA)DB10/(SCLK/SCL)2C)DB9/(SPI/IDB8DB7DB6SDO/(A/B)DVDDDGNDDGNDA5A4A3A2A1A0DVDDDVDDDGNDSER/PARPDWR (DCEN/AD1)LDACBUSY 100999897969594939291908988878685848382818079787776 FIFO EN 1 75 RESET CLR 2 PIN1 74 DB5 IDENTIFIER VOUT24 3 73 DB4 VOUT25 4 72 DB3 VOUT26 5 71 DB2 VOUT27 6 70 DB1 SIGNAL_GND4 7 69 DB0 DAC_GND4 8 68 NC AGND4 9 67 NC AVDD4 10 66 REG0 VOUT28 11 65 REG1 VOUT29 12 AD5381 64 VOUT23 VOUT30 13 TOP VIEW 63 VOUT22 VOUT31 14 (Not to Scale) 62 VOUT21 REFGND 15 61 VOUT20 REFOUT/REFIN 16 60 AVDD3 SIGNAL_GND1 17 59 AGND3 DAC_GND1 18 58 DAC_GND3 AVDD1 19 57 SIGNAL_GND3 VOUT0 20 56 VOUT19 VOUT1 21 55 VOUT18 VOUT2 22 54 VOUT17 VOUT3 23 53 VOUT16 VOUT4 24 52 AVDD2 AGND1 25 51 AGND2 26272829303132333435363738394041424344454647484950 55555672345678T8901222345 L_GNDC_GNDAGNDAVDDVOUTVOUTVOUTVOUT3VOUT3VOUT3VOUT3VOUT3VOUT3VOUT3ON_OUVOUTVOUTVOUT1VOUT1VOUT1C_GNDL_GNDVOUT1VOUT1VOUT1 SIGNADA T39/M DASIGNA U O NC = NO CONNECT V 03732-008 图8. 100引脚LQFP的引脚配置 表10. 引脚功能描述 引脚名称 功能 VOUTx 通道x的缓冲模拟输出。各模拟输出均由增益设置为2的轨到轨输出放大器驱动。各输出均能 够驱动5 kΩ的输出负载到地。典型输出阻抗为0.5 Ω。 SIGNAL_GND(1–5) 每个八输出通道组的模拟地基准点。所有SIGNAL_GND引脚均内部连接在一起,并应连接到尽 可能靠近AD5381的AGND平面。 DAC_GND(1–5) 每个八通道组均包含一个DAC_GND引脚。这是内部12-bitDAC的地基准点。这些引脚应连接到 AGND平面。 AGND(1–5) 模拟参考点。每个八通道组均包含一个AGND引脚。所有AGND引脚均应从外部连接到AGND平面。 AVDD(1–5) 模拟电源引脚。每个八通道组均有一个独立的AVDD引脚。这些引脚内部短接并应使用0.1 µF陶 瓷电容和10 µF钽电容去耦。AD5381-5的工作电压范围为4.5 V至5.5 V;AD5381-3的工作电压范 围为2.7 V至3.6 V。 DGND 所有数字电路的地。 DVDD 逻辑电源。保证工作电压范围为2.7 V至5.5 V。建议使用0.1 µF陶瓷电容和10 µF钽电容将这些引 脚去耦到DGND。 REFGND 内部基准电压源的地基准点。 Rev. C | Page 14 of 40

AD5381 引脚名称 功能 REFOUT/REFIN AD5381包含一个REFOUT/REFIN共用引脚。当选择内部基准电压源时,此引脚为基准输出。 如果应用中要求使用外部基准电压源,则可将其施加于此引脚,内部基准电压源可通过控 制寄存器来禁用。此引脚默认使用基准输入。 VOUT39/MON_OUT 双功能引脚。默认模式下,此引脚用 作通道39的缓冲输出。使能监控功能时,此引脚用作 39至1通道多路复用器的输出端,可通过编程将通道0至38中的一个通道多路复用至MON_OUT 引脚。MON_OUT引脚的典型输出阻抗为500 Ω,用于驱动SAR ADC输入端等的高输入阻抗。 SER/PAR 接口选择输入。此引脚可使用户选择是使用串行接口还是并行接口。如果要连接高电平,则 选择串行接口模式,引脚97 (SPI/I2C)用于判断接口模式是SPI还是I2C。当SER/PAR为低电平时, 则选择并行接口模式。 CS/(SYNC/AD0) 在并行接口模式下,此引脚用作片选输入(电平敏感、低电平有效)。低电平时选择AD5381。 串 行接口模 式。这是串行时钟和数据的帧同步输入信号。 I2C模式。此引脚用作硬件地址引脚,与AD1一起用来判断I2C总线上此器件的软件地址。 WR/(DCEN/AD1) 多功能引脚。在并行接口模式下,此引脚用作写入使能。在串行接口模式下,此引脚用作菊花 链使能(SPI模式)和硬件地址引脚(I2C模式)。 并行接口写输入(边沿敏感)。WR上升沿与CS低电平一起使用,并且地址总线输入写入所选 器件寄存器。 串行接口。菊花链选择输入(电平敏感、高电平有效)。高电平时,此信号与SER/PAR高电平 一起使用,以使能SPI串行接口菊花链模式。 I2C模 式。此引脚用作硬件地址引脚,与AD0一起用来判断I2C总线上此器件的软件地址。 DB11–DB0 并行数据总线。DB11为AD5381上输入数据字的MSB,而DB0则为LSB。 A5–A0 并行地址输入。A5至A0均经过解码来寻址AD5381的40个输入通道之一。与REG1和REG0引脚一 起使用,来判断输入数据的目标寄存器。 REG1, REG0 在并行接口模式下,REG1和REG0用于解码输入数据的目标寄存器。REG1和REG0均经过解码来 寻址所选通道的输入数据寄存器、偏移寄存器或增益寄存器,并且还用于确定特殊功能寄存器。 SDO/(A/B) 串行接口模式中的串行数据输出。三态CMOS输出。SDO可用于以菊花链形式将多个器件连接在 一起。数据在SCLK上升沿通过SDO逐个输出,而且在SCLK的下降沿有效。 在并行接 口模式下,当选择toggle模式并向AD5381数据寄存器写入数据时,此引脚用作A或B数 据寄存器选择(参见“Toggle模式功能”部分)。在toggle模式下,LDAC用于在A和B数据寄存器 所含数据之间切换输出。所有DAC通道均包含两个数据寄存器。在正常模式下,数据寄存器A是 数据传输的默 认寄存器。 BUSY CMOS数字输出。在对载入 DAC数据寄存器的数据(x2)进行内部计算时,BUSY变为低电平。在此 期间,用户可以继续向x1、c和m寄存器写入新数据,但无法进一步更新DAC寄存器和DAC输出。 如果BUSY处于低电平时LDAC被拉低,则会存储此事件。此外,上电复位期间,以及RESET引脚 处于低电平时,BUSY同样会变为低电平。在此期间会禁用该接口并会忽略LDAC上的所有事件。 CLR操作也会让BUSY变为低电平。 LDAC 加载DAC逻辑输入(低电平有效)。如果在BUSY无效(高电平)时LDAC被拉低,输入寄存器的 内容会被送入DAC寄存器,同时会更新DAC输出。如果在BUSY有效且正在进行内部计算时LDAC 被拉低,则会在BUSY变为无效时存储LDAC事件并更新DAC寄存器。不过,将忽略上电复位期间 LDAC上的所有事件或RESET上的所有事件。 CLR 异步清零输入。CLR输入对下降沿敏感。当CLR被激活时,所有通道均会更新为CLR代码寄存器 中所含的数据。在所有通道更新为CLR代码时,BUSY会保持低电平35 µs。 RESET 异步数字复位输入(下降沿敏感)。此引脚的功能相当于上电复位发生器。当此引脚被拉低时, 状态机将启动复位时序,通过数字形式将x1、m、c和x2寄存器复位到其默认上电值。此序列通 常耗时270 µs。RESET的下降沿将启动RESET过程。在此期间,BUSY将变为低电平,并在RESET 完成后返回高电平。当BUSY处于低电平时,将禁用所有接口并忽略所有LDAC脉冲。当BUSY返 回高电平时,器件恢复正常操作,并忽略RESET引脚的状态,直至检测到下一下降沿。 Rev. C | Page 15 of 40

AD538 1 引脚名称 功能 PD 省电模式(电平敏感、高电平有效)。PD用于将器件置于低功耗模式。在该模式下, 模拟功耗降至2 µA,数字功耗降至20 µA。在省电模式下,所有内部模拟电路均置于 低功耗模式,而模拟输出则配置为高阻抗输出或提供100 kΩ负载到地,具体取决于 省电模式的配置方式。在省电期间,串行接口会保持活动状态。 FIFO EN FIFO使能(电平敏感、高电平有效)。连接到DVDD时,内部FIFO使能,从而允许用 户全速写入器件。FIFO只能在并行接口模式下使用。器件会在上电时和CLEAR或RESET 之后对FIFO EN引脚的状态进行采样,从而判断是否已使能FIFO。在串行或I2C接口模式 下,FIFO EN引脚应连接低电平。 DB9/(SPI/I2C) 多功能输入引脚。在并行接口模式下,此引脚用作并行输入数据字的DB9。在串行接口 模式下,此引脚用作串行接口模式选择。当选择串行接口模式(SER/PAR = 1)且此输入处 于低电平时,将选择SPI模式。在SPI模 式下,DB12为串行时钟(SCLK)输入,DB11为串行 数据(DIN)输 入。 当选择并行接口模式(SER/PAR = 1)且此输出处于高电平时,将选择I2C模式。 在此模式下,DB12为串行时钟(SCL)输入,DB11为串行数据(SDA)输入。 DB10/(SCLK/SCL) 多功能输入引脚。在并行接口模式下,此引脚用作并行输入数据字的DB10。在串行接口 模式下,此引脚用作串行时钟输入。 串行接口模式。在串行接口模式下,数据在SCLK下降沿读入移位寄存器。工作时钟速率 最高 达50 MHz。 I2C模 式。在I2C模式下,此引脚执行SCL功能,将数据读入器件。I2C模式下的数据传输速 率与 100 kHz和400 kHz工作模式兼容。 DB11/(DIN/SDA) 多功能数据输入引脚。在并行接口模式下,此引脚用作并行输入数据字的DB11。 串行接口模式。在串行接口模式下,此引脚用作串行数据输入。数据必须在SCLK的下降 沿有效。 I2C模式。在I2C模式下,此引脚为用作开漏输入/输出的串行数据引脚(SDA)。 Rev. C | Page 16 of 40

AD5381 术语 相对精度 直流输出阻抗 相对精度或端点线性度是指DAC输出与通过DAC端点的传 直流输出阻抗是指有效的输出源电阻,主要是封装引脚 递函数直线之间的最大偏差。在零刻度误差和满量程误差 电阻。 调零后才可以进行相对精度测量,单位为LSB。 输出电压建立时间 差分非线性 输出电压建立时间是指对于¼至¾满量程输入变化,DAC 差分非线性是指任意两个相邻代码之间所测得变化值与理 输出达到并保持在额定电平所需的时间。它在BUSY上升 想的1 LSB变化值之间的差异。最大1 LSB的额定差分非线性 沿进行测量。 可确保单调性。 数模转换毛刺能量 零刻度误差 数模转换毛刺能量是指主编码跃迁时注入模拟输出端的能 零刻度误差指DAC寄存器中加载全0时DAC输出电压的误 量。它定义为毛刺的面积,并用nV-s表示。它的测量方法 差。理想情况下,DAC全部载入0且m = 全1,c = 2n – 1 是将DAC寄存器数据在0x7FF与0x800之间进行切换。 VOUT(零刻度) = 0 V DAC间串扰 零刻度误差是指VOUT(实际)和VOUT(理想)之间的差值,以 DAC间串扰是指一个DAC的输出端因数字变化和另一DAC mV为单位。该误差主要是由输出放大器中的失调造成的。 的后续模拟输出变化而出现的毛刺脉冲。受影响通道采用 中间电平载入。DAC间串扰单位为nV-s。 失调误差 失调误差是指传递函数线性区内VOUT(实际)和VOUT(理 数字串扰 想)之间的差值,以mV为单位。失调误差在AD5381-5上是 数字串扰是指一个转换器的输出端因另一转换器的DAC寄 通过将代码32载入DAC寄存器测得的,在AD5381-3上是通 存器代码发生变化而产生的毛刺脉冲,单位为nV-s。 过载入代码64测得的。 数字馈通 增益误差 当该器件未被选中时,器件数字输入端上的高频逻辑活动 增益误差针对的是VOUT= 10 mV和VOUT = AVDD – 50 mV 可以贯穿整个器件进行容性耦合,表现为VOUT引脚上的 之间的输出范围的线性区。它是指DAC传递特性的斜率与 噪声。它也可以沿电源线和地线耦合。这种噪声就是数字 理想值之间的偏差,在DAC输出端空载时用满量程范围的 馈通。 百分比(%FSR)表示。 输出噪声频谱密度 直流串扰 输出噪声频谱密度是衡量内部产生的随机噪音的一种指 直流串扰是指一个中间电平DAC的输出电平在响应满量程 标。随机噪声表示为频谱密度(每√Hz电压)。测量方法是 码(全0至全1,或相反)和所有其他DAC的输出变化时发生 将所有DAC加载到中间电平,然后测量输出端的噪声。它 的直流变化,以LSB为单位。 是在10 kHz下1 Hz带宽内测量的,单位为nV/√Hz。 Rev. C | Page 17 of 40

AD538 1 典型工作特性 1.00 1.00 AVDD = 5V AVDD = 3V REFIN = 2.5V REFIN = 1.25V 0.75 TA = 25°C 0.75 TA = 25°C 0.50 0.50 B) 0.25 B) 0.25 S S L L OR ( 0 OR ( 0 R R R R L E–0.25 L E–0.25 N N I I –0.50 –0.50 –0.75 –0.75 –1.000 512 1024 1536INPU2T0 4C8ODE2560 3072 3584 4096 03732-009 –1.000 512 1024 1536INPU2T0 4C8ODE2560 3072 3584 4096 03732-012 图9. AD5381-5典型INL曲线图 图12. AD5381-3典型INL曲线图 2.510 1.254 AVDD = DVDD = 3V 1.253 VREF = 1.25V TA = 25°C 14ns/SAMPLE NUMBER 1.252 1 LSB CHANGE AROUND MIDSCALE 2.505 GLITCH IMPULSE = 5nV-s 1.251 V) V) GE ( DE (1.250 LTA2.500 LITU1.249 O P V M A1.248 2.995 1.247 1.246 2.9900 2 4 TIME6 (µs) 8 10 12 03732-103 1.2450 50 100 150 2S0A0MP2L50E N3U0M0BE3R50 400 450 500 550 03732-013 图10. AD5381-5毛刺脉冲 图13. AD5381-3毛刺脉冲 LDAC LDAC VOUT VOUT AVDD = DVDD = 5V AVDD = DVDD = 5V TVAR E=F 2=5 °2C.5V 03732-011 VTAR E=F 2 5=° 2C.5V 03732-014 图11. 禁用升压模式时的压摆率 图14. 启用升压模式时的压摆率 Rev. C | Page 18 of 40

AD5381 14 AVDD = 5.5V VREF = 2.5V TA = 25°C 12 AVDD = DVDD = 5V VREF = 2.5V S (%) 10 TA = 25°C T NI VDD U F 8 O E AG 6 T N E RC 4 E P VOUT 2 8 9 AIDD (mA)10 11 03732-015 03732-102 图15. 禁用升压模式时的AI 直方图 图18. 上电瞬变 DD 40 DVDD = 5.5V 10 VVIIHL == DDGVDNDD 35 TA = 25°C 30 8 S 25 NIT CY U N F 6 E 20 O U MBER 4 FREQ 15 U N 10 2 5 0 0 0.5 0.6 0D.I7DD (mA)0.8 0.9 1.0 03732-107 –5.0–4.–54.0–3.–53.0–2.–5R2E.0–F1E.–5R1E.0–N0C.5E0 D0R.I5F1T.0 (1p.p5m2./0°2C.)53.03.54.04.55.0 03732-019 图16. DI 直 方图 图19. REFOUT温度系数 DD PD BUSY VOUT VOUT AVDD = DVDD = 5V AVDD = DVDD = 5V TVAR E=F 2=5 °2C.5V 03732-017 VTAR E=F 2=5 °2C.5V 03732-020 图17. 退出软件省电模式 图20. 退出硬件省电模式 Rev. C | Page 19 of 40

AD538 1 6 6 AVDD = DVDD= 3V FULL SCALE VREF = 1.25V 5 5 TA = 25°C AVDD = DVDD= 5V 3/4 SCALE VREF = 2.5V 4 TA = 25°C 4 3/4 SCALE 3 MIDSCALE 3 FULL SCALE V) V) MIDSCALE T ( T ( U U VO 2 1/4 SCALE VO 2 1 1 ZERO SCALE 0 0 ZERO SCALE 1/4 SCALE –1–40 –20 –10 –5 C–U2RREN0T (mA2) 5 10 20 40 03732-021 –1–40 –20 –10 –5 C–U2RREN0T (mA2) 5 10 20 –40 03732-024 图21. AD5381-5输出放大器的源电流和吸电流能力 图24. AD5381-3输出放大器的源电流和吸电流能力 0.20 2.456 AVDD = 5V AVDD = DVDD = 5V 0.15 TVAR E=F 2=5 °2C.5V 2.455 TVAR E=F 2=5 °2C.5V 14ns/SAMPLE NUMBER 0.10 2.454 V) ERROR AT ZERO SINKING CURRENT AGE ( 0.05 E (V)2.453 OLT 0 TUD OR V–0.05 MPLI2.452 R A ER–0.10 (VDD–VOUT) AT FULL-SCALE SOURCING CURRENT 2.451 –0.15 2.450 –0.200 0.25 0.50 0IS.7O5URCE1/I.S0I0NK (m1A.2)5 1.50 1.75 2.00 03732-022 2.4490 50 100 150 2S0A0MP2L50E N3U0M0BE3R50 400 450 500 550 03732-025 图22. 电压轨裕量与源电流/吸电流的关系 图25. 邻道DAC间串扰 600 AVDD = 5V TA = 25°C REFOUT DECOUPLED 500 WITH 100nF CAPACITOR AVDD = DVDD = 5V TA = 25°C DAC LOADED WITH MIDSCALE Hz) 400 EXTERNAL REFERENCE V/ Y AXIS = 5µV/DIV n X AXIS = 100ms/DIV E ( S 300 OI N UT REFOUT = 2.5V P 200 T U O 100 REFOUT = 1.25V AVDD = DVDD = 5V VREF = 2.5V TA = 25°C EXITS SOFT PD 0100 1kFREQUENCY (Hz)10k 100k 03732-023 TO MIDSCALE 03732-026 图23. REFOUT噪声频谱密度 图26. 0.1 Hz至10 Hz噪声图 Rev. C | Page 20 of 40

AD5381 功能描述 DAC架构—通用 这些器件的完整传递函数可以表示为: AD5381是一款完整的单电源、40通道电压输出DAC,提供 VOUT = 2 × V × x2/2n REF 12-bit分辨率。该器件采用100引脚LQFP封装,配备并行和 其中: 串行接口。该产品内置一个可通过软件选择的1.25 V/2.5 V、 x2为载入电阻串DAC的数据字。V 为施加于DAC REFOUT/ REF 10 ppm/°C基准电压源,该电压源可用于驱动缓冲基准输入; REFIN引脚的外部基准电压。为了保证达到额定性能,建议 或者也可以使用外部基准电压源来驱动这些输入。内部/外 AD5381-5采用2.5 V的外部基准电压,AD5381-3采用1.25 V 部基准电压源是通过控制寄存器中的CR8 Bit来选择的;如 的外部基准电压。 果选择了内部基准电压源,则CR10可选择基准幅度。所有 数据解码 通道均内置一个具有轨到轨输出的片内输出放大器,能够 驱动与200 pF并联的5 kΩ负载。 AD5381内置12-bit数据总线DB11–DB0。根据REG1和REG0 的值(参见表11)的不同,此数据将载入经过寻址的DAC输 VREF AVDD 入寄存器、失调(c)寄存器或增益(m)寄存器。格式数据、 ×1 INPUT 失调(c)和增益(m)寄存器内容如表12或表14所示。 REG DAC 12-BIT INPUT DATA m REG ×2 REG DAC VOUT 表11. 寄存器选择 c REG R REG1 REG0 所选寄存器 1 1 输入数据寄存器(x1) R 03732-027 10 01 失增益调寄寄存存器器((mc) ) 图27. 单通道架构 0 0 特殊功能寄存器(SFR) DAC单通道架构由一个12-bit电阻串DAC和其后的一个增 表12. DA C数据格式(REG1 = 1,REG0 = 1) 益为2的输出缓冲放大器构成。这种电阻串架构可保证 DB11 至 DB0 DAC输出(V) 1111 1111 1111 2 V × (4095/4096) DAC的单调性。载入DAC寄存器的12-bit二进制数字码决 REF 1111 1111 1110 2 V × (4094/4096) 定抽取电阻串上哪个节点的电压,以供给输出放大器。这 REF 1000 0000 0001 2 V × (2049/4096) REF 类器件上的每个通道均包含独立的失调和增益控制寄存 1000 0000 0000 2 V × (2048/4096) REF 器,允许用户通过数字方式调整失调和增益。通过这些寄 0111 1111 1111 2 V × (2047/4096) REF 存器,用户能够使用内部m和c寄存器(保存校正系数)通过 0000 0000 0001 2 VREF × (1/4096) 0000 0000 0000 0 校准消除整个信号链(包括DAC)中的误差。所有通道均采 用双缓冲机制,因而利用LDAC引脚可以同步更新所有通 表13. 失调数据格式(REG1 = 1,REG0 = 0) DB11 至 DB0 失调(LSB) 道。图27所示为AD5381上单个通道的框图。各DAC的数字 1111 1111 1111 +2048 输入传递函数可以表示为: 1111 1111 1110 +2047 x2 = [(m + 2)/ 2n × x1] + (c – 2n – 1) 1000 0000 0001 +1 1000 0000 0000 0 其中: 0111 1111 1111 –1 x2为载入电阻串DAC的数据字。 0000 0000 0001 –2047 x1为写入DAC输入寄存器的12-bit数据字。 0000 0000 0000 –2048 m为增益系数(默认为0xFFE)。该增益系数写入11个最高有 表14. 增益数据格式(REG1 = 0,REG0 = 1) 效位(DB11至DB1),而数据字的LSB (DB0)为0。 DB11 至 DB0 增益系数 n为DAC分辨率(对于AD5381,n = 12)。 1111 1111 1110 1 c为12-bit失调系数(默认为0x800)。 1011 1111 1110 0.75 0111 1111 1110 0.5 0011 1111 1110 0.25 0000 0000 0000 0 Rev. C | Page 21 of 40

AD5381 片内特殊功能寄存器(SFR) 软清零 AD5381包含数个特殊功能寄存器(SFR),具体如表15所 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 000010 列。SFR通过REG1 = REG0 = 0进行寻址并使用A5至A0地址 DB11至DB0 = 无关位 位进行解码。 执行此指令可以执行清零,其功能与外部CLR引脚的功能 表15. SFR寄存器功能(REG1 = 0,REG0 = 0) 相同。使用CLR代码寄存器中的数据加载DAC输出。完全 R/W A5 A4 A3 A2 A1 A0 功能 执行软清零需要35 µs,由BUSY低电平时间表示。 X 0 0 0 0 0 0 NOP(无操作) 软省电模式 0 0 0 0 0 0 1 写入清零代码 0 0 0 0 0 1 0 软清零 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 001000 0 0 0 1 0 0 0 软省电模式 DB11至DB0 = 无关位 0 0 0 1 0 0 1 软上电 执行此指令可以执行全局省电功能,将所有通道置于低功 0 0 0 1 1 0 0 控制寄存器写入 1 0 0 1 1 0 0 控制寄存器读取 耗模式,从而将模拟电源电流降至2 µA(最大值)并将数字电 0 0 0 1 0 1 0 监控通道 流降至20 µA(最大值)。在省电模式下,输出放大器可配置 0 0 0 1 1 1 1 软复位 为高阻抗输出或提供100 kΩ负载到地。省电模式下会保留 SFR命令 所有内部寄存器的内容。省电模式下无法对任何寄存器执 NOP(无操作) 行写入。 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 000000 软上电 不执行任何操作,但在串行回读模式下非常有用,可以逐 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 001001 个输出D 上的数据来执行诊断。在NOP操作期间,BUSY DB11至DB0 = 无关位 OUT 脉冲为低电平。 此指令用于给输出放大器和内部基准电压源上电。退出省 电模式所需时间为8 µs。硬件省电和软件省电功能内置在OR 写入清零代码 数字功能中。 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 000001 DB11至DB0包含清零数据 软复位 通过CLR将线置为低电平或执行软清零功能,可以使用用 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 001111 户可配置的CLR寄存器中包含的数据来加载DAC寄存器的 DB11至DB0 = 无关位 内容,并相应地设置VOUT0至VOUT39。这对于在清零状 此指令用于执行软件复位。所有内部寄存器均复位至其默 况下设置特定输出电压非常有用。此外,这也有利于校准 认值,即在满量程处对应于m,在零刻度处对应于c。DAC 操作;用户可以将满量程或零刻度载入清零代码寄存器, 寄存器的内容被清零,所有模拟输出置0。软复位激活时 然后调用硬件清零或软件清零功能将此代码载入所有 间为135 µs。 DAC,从而不必对各DAC逐个执行写入。上电时默认为全0。 Rev. C | Page 22 of 40

AD5381 表16. 控制寄存器内容 MSB LSB CR11 CR10 CR9 CR8 CR7 CR6 CR5 CR4 CR3 CR2 CR1 CR0 控制寄存器写入/读取 CR7 = 0:禁用监控(上电时默认)。禁用监控时,MON_OUT REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 001100,R/W状态决定操作是 用作正常DAC输出功能。 写入(R/W= 0)还是读取(R/W= 1)。DB11至DB0包含控制寄 CR6:热监控功能。使能时,此功能用于监控AD5381的内 存器数据。 部芯片温度。当温度超过130°C时,热监控功能会关断输 出放大器。当多个输出通道同时短路可能引起功耗超限 控制寄存器内容 时,可以使用此功能来保护器件。如果芯片温度降至 CR11:省电状态。此位用于配置省电模式下的输出放大器 状态。 130°C以下,软上电会重新使能输出放大器。 CR11 = 1:放大器输出为高阻抗(上电时默认)。 CR6 = 1:使能热监控。 CR11 = 0:放大器输出为100 kΩ到地。 CR6 = 0:禁用热监控(上电时默认)。 CR10:选择基准电压源(REF)。此位用于选择AD5381的 CR5:无关位。 内部工作基准电压源。CR10编程如下: CR4至CR0:Toggle功能使能。此功能允许用户针对每个 CR10 = 1:内部基准电压源为2.5 V(AD5381-5默认),是 DAC,在载入A和B寄存器的两个代码之间切换输出。控制 建议AD5381-5使用的工作基准电压源。 寄存器的Bits CR4至CR0用于使各个八通道组能够在toggle 模式下工作。对任意位写入逻辑1,可以使能一个通道 CR10 = 0:内部基准电压源为1.25 V(AD5381-3默认),是 组;写入逻辑0则会禁用一个组。LDAC用于在两个寄存器 建议AD5381-3使用的工作基准电压源。 之间进行切换。 CR9:电流升压控制。此位用于提升输出放大器中的电 流,从而更改其压摆率。此位配置如下: 表17. CR Bit 组 通道数 CR9 = 1:启用升压模式。这样可以让输出放大器中的偏置 CR4 4 32–39 电流达到最大,从而优化其压摆率,不过会增加功耗。 CR3 3 24–31 CR2 2 16–23 CR9 = 0:禁用升压模式(上电时默认)。这样可以减小输 CR1 1 8–15 出放大器中的偏置电流,从而降低整体功耗。 CR0 0 0–7 CR8:内部/外部基准电压源。此位决定DAC是使用其内部 通道监控功能 基准电压源,还是使用外部施加的基准电压源。 REG1 = REG0 = 0,A5至A0 = 001010 CR8 = 1:使能内部基准电压源。基准输出取决于载入 DB11–DB6 = 包含用于寻址所监控通道的数据 CR10的数据。 AD5381提供通道监控功能。此功能由一个通过接口寻址的 CR8 = 0:选择外部基准电压源(上电时默认)。 多路复用器实现,任意通道输出均可路由至MON_OUT引 脚,以便利用一个外部ADC进行监控。在通道监控模式 CR7:通道监控使能(参见通道监控功能部分)。 下,VOUT39成为MON_OUT引脚,所有受监控引脚均路 CR7 = 1:使能监控。这样可以使能通道监控功能。对 由至此引脚。任何通道要路由至MON_OUT,首先必须在 SFR寄存器中的监控通道执行写入后,所选通道输出会 控制寄存器中使能该通道监控功能。对于AD5381,DB11 路由至MON_OUT引脚。VOUT39在MON_OUT引脚上 至DB6包含所监控通道的通道地址。选择通道地址63会使 工作。 MON_OUT进入三态。 Rev. C | Page 23 of 40

AD538 1 表18. AD5381通道 监控解码 REG1 REG0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 DB11 DB10 DB9 DB8 DB8 DB6 DB5–DB0 MON_OUT 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 0 X VOUT0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 0 1 X VOUT1 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 0 X VOUT2 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 0 1 1 X VOUT3 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 X VOUT4 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 1 X VOUT5 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 0 X VOUT6 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 0 1 1 1 X VOUT7 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 X VOUT8 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 X VOUT9 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 X VOUT10 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 1 1 X VOUT11 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 0 X VOUT12 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 0 1 X VOUT13 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 0 X VOUT14 0 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 1 1 1 X VOUT15 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 0 X VOUT16 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0 1 X VOUT17 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 0 X VOUT18 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 X VOUT19 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 X VOUT20 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 X VOUT21 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 X VOUT22 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 0 1 1 1 X VOUT23 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 0 X VOUT24 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 X VOUT25 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 X VOUT26 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 1 X VOUT27 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 X VOUT28 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 X VOUT29 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 0 X VOUT30 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 1 1 X VOUT31 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 0 X VOUT32 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 X VOUT33 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 0 X VOUT34 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 1 1 X VOUT35 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 0 X VOUT36 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 X VOUT37 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 X VOUT38 0 0 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 1 X 未定义 • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 0 X 未定义 0 0 0 0 1 0 1 0 1 1 1 1 1 1 X 三态 REG1 REG0A5A4A3A2A1A0 0 0 0 0 1 0 1 0 VOUT0 VOUT1 AD5381 CHANNEL MONITOR VOUT39/MON_OUT DECODING VOUT37 VOUT38 CHANDNBE1L1 –ADDBD6RESS 03732-028 图28. 通道监控解码 Rev. C | Page 24 of 40

AD5381 硬件功能 复位功能 并行模式下的FIFO操作 通过将RESET线置为低电平,可以将所有内部寄存器的内 AD5381借助FIFO来优化并行接口模式下的操作。FIFO使 容复位到其上电复位状态。复位输入下降沿触发。默认设 能引脚(电平敏感、高电平有效)用于使能内部FIFO。连接 置在满量程处对应于m,在零刻度处对应于c。DAC寄存器 到DVDD时,内部FIFO使能,从而允许用户全速写入器 的内容被清零,VOUT0至VOUT39设置为0 V。此序列耗时 件。FIFO只能在并行接口模式下使用。器件会在上电时、 270 µs。RESET的下降沿将启动复位过程。在此期间,BUSY CLR或RESET之后对FIFO EN引脚的状态进行采样,从而判 将变为低电平,并在RESET完成后返回高电平。当BUSY处 断是否已使能FIFO。在串行或I2C接口模式下,FIFO EN应 于低电平时,将禁用所有接口并忽略所有LDAC脉冲。当 连接低电平。在并行模式下,器件能够以最大速度向FIFO BUSY返回高电平时,器件恢复正常操作,并忽略RESET引 中写入最多128条连续指令。FIFO写满后,将忽略对器件 脚的状态,直至检测到下一下降沿。 的进一步写入。图29所示为FIFO模式和非FIFO模式在通道 更新时间方面的比较。图29还显示了数字加载时间。 异步清零功能 25 通过将CLR线置为低电平,可以将DAC寄存器的内容清零 至用户可配置CLR寄存器中包含的数据,并相应地设置 20 WITHOUT FIFO VOUT0至VOUT39。此功能在系统校准中可用于将零刻度 (CHANNEL UPDATE TIME) 和满量程载入所有通道。CLR的执行时间为35 µs。 15 s) µ BUSY 和LDAC功能 E ( M BUSY 为CMOS数字输出,用于指示AD5381的状态。用户每 TI 10 WITH FIFO (CHANNEL UPDATE TIME) 次将新数据写入对应的x1、c或m寄存器时,器件都会计算 5 x2的值,即载入DAC数据寄存器的内部数据。在计算x2期 WITH FIFO (DIGITAL LOADING TIME) 间,BUSY输出会变为低电平。在BUSY处于低电平时,用 户可以继续将新数据写入x1、m或c寄存器,但DAC输出不 01 4 7 10 13NU1M6BE1R9 OF2 W2RI2T5ES28 31 34 37 40 03732-029 会发生更新。将LDAC输入拉低,即可更新DAC输出。如 图29. 通道更新速率(FIFO与非FIFO) 果在BUSY有效时LDAC变为低电平,则将存储LDAC事 上电复位 件,并在BUSY变为高电平后立即更新DAC输出。用户可 AD5381内置上电复位发生器和状态机。上电复位可以将所 以将LDAC输入永久保持为低电平,这样DAC输出即会在 有寄存器复位至预定义状态并将模拟输出配置为高阻抗。 BUSY变为高电平后立即更新。此外,在上电复位期间或 在上电复位序列执行期间,BUSY引脚会变为低电平,从 在RESET引脚上检测到下降沿时,BUSY也会变为低电平。 而防止向器件中写入数据。 在此期间,所有接口都被禁用,LDAC上的所有事件都被 忽略。 省电模式 AD5381具有一项额外功能:自上一次LDAC被拉低以后, AD5381带有全局省电功能,可将所有通道置于低功耗模 除非对x2寄存器中执行了写入,否则不会更新DAC寄存 式,从而将模拟功耗降至2 µA(最大值)并将数字功耗降至20 µA (最大值)。在省电模式下,输出放大器可配置为高阻抗输 器。通常情况下,当LDAC被拉低时,器件会使用x2寄存 器的内容来填充DAC寄存器。不过,AD5381只会在x2数据 出或提供100 kΩ负载到地。省电模式下会保留所有内部寄 存器的内容。退出省电模式时,先要经过放大器的建立时 发生变化时更新DAC寄存器,因而消除了不必要的数字 串扰。 间后,输出才能达到并保持在其正确值。 Rev. C | Page 25 of 40

AD538 1 接口 AD5381内置并行接口和串行接口。串行接口还可以编程为 图3和图5所示为独立和菊花链模式下AD5381串行写入操作 SPI、DSP、MICROWIRE或I2C兼容型接口。SER/PAR引脚 的时序图。串行接口的24-bit数据字格式如表19所示。 用于选择并行和串行接口模式。在串行模式下,SPI/I2C引 A/B:使能toggle模式时,此引脚用于选择将数据写入A寄 脚用于选择DSP、SPI、MICROWIRE或I2C接口模式。 存器还是B寄存器。禁用toggle模式时,此位应置0,以选 该器件采用内部FIFO存储器,允许在并行接口模式下执行 择A数据寄存器。 高速连续写入。在执行写指令时,用户可以继续将新数据 R/W是读写控制位。 写入器件中。BUSY信号指示器件的当前状态,在执行 A5至A0用于寻址输入通道。 FIFO中的指令时该信号变为低电平。在并行模式下,器件 能够以最大速度向FIFO中写入最多128条连续指令。FIFO REG1和REG0用于选择要写入数据的寄存器,如表11所示。 写满后,将忽略对器件的进一步写入。 DB11至DB0包含输入数据字。 为了尽可能降低器件功耗和片内数字噪声,只有在WR下 X表示无关。 降沿或SYNC下降沿对器件执行写入时,活动接口才会完 全上电。 独立模式 通过将DCEN(菊花链使能)引脚连接到低电平,可以使能 DSP、SPI、MICROWIRE兼容型串行接口 独立模式。串行接口采用连续式和非连续式两种串行时钟 串行接口在独立模式下工作最少采用三线,在菊花链模式 工作。SYNC的第一个下降沿启动写周期并复位用于计算 下工作最少采用四线。菊花链方式允许将多个器件级联在 串行时钟数的计数器,以确保将正确的位数移入串行移位 一起,从而增加系统通道数。SER/PAR引脚必须连接高电 寄存器。器件会忽略SYNC上除下降沿之外的所有其他边 平,而SPI/I2C引脚(引脚97)则应连接低电平,以便使能 沿,直到读入24个位。移入24个位后,器件会忽略SCLK。 DSP、SPI、MICROWIRE兼容型串行接口。在串行接口模 为了进行其他串行传输,必须通过SYNC下降沿来复位计 式下,用户无需驱动并行输入数据引脚。串行接口的控制 数器。 引脚如下: SYNC、DIN、SCLK—标准三线式接口引脚。 DCEN—选择独立模式或菊花链模式。 SDO—菊花链模式的数据输出引脚。 表19. 40通道、12-bitDAC串行输 入寄存器配置 MSB LSB A/B R/W A5 A4 A3 A2 A1 A0 REG1 REG0 DB11 DB10 DB9 DB8 DB7 DB6 DB5 DB4 DB3 DB2 DB1 DB0 X X Rev. C | Page 26 of 40

AADD55338811 菊花链模式 回读模式 对于包含数个器件的系统,可利用SDO引脚通过菊花链方 回读模式通过在串行输入寄存器写操作时设置R/W bit = 1来 式将多个器件连接起来。菊花链模式有助于系统诊断和减 调用。利用R/W = 1、Bits A5至A0,以及Bits REG1和REG0, 少串行接口线的数量。 可以选择要读取的寄存器。写序列中其余的数据位则与之 无关。在下一次SPI写操作时,SDO输出端的数据包含之前 通过将DCEN(菊花链使能)引脚连接到高电平,可以使能 寻址寄存器的数据。 菊花链模式。SYNC的第一个下降沿启动写周期。当SYNC 为低电平时,SCLK不断施加到输入移位寄存器。如果施加 当读取单个寄存器时,可以使用NOP命令通过SDO从选定 了24个以上的时钟脉冲,则数据从移位寄存器纹波输出并 的寄存器输出数据。图30显示了回读顺序。例如,要回读 出现在SDO线路上。此数据在SCLK上升沿逐个输出,并在 AD5381上通道0的m寄存器,应当实施如下操作序列:首 SCLK的下降沿有效。将第一个器件的SDO连接到菊花链中 先,将0x404XXX写入AD5381输入寄存器。这会将AD5381 下一个器件的DIN输入,可构建一个多器件接口。系统中 配置为读取模式,同时选中通道0的m寄存器。注意数据 每个器件均需要24个时钟脉冲。因此,时钟周期的总数必 Bits DB11至DB0是无关位。然后执行第二个写操作,写入 须为24N,其中N为链中AD538x的总数。 NOP条件0x000000。 当对所有器件的串行传输结束时,SYNC变为高电平,这 在此写入期间,来自m寄存器的数据在DOUT线路上逐个 样可以锁存菊花链中各器件的输入数据,防止额外的数据 输出,即所输出数据在Bit DB11至Bit DB0中包含来自m寄 进入输入移位寄存器。 存器的数据,而高十位包含之前写入的地址信息。在回读 模式下,SYNC信号必须使能数据帧。数据在SCLK上升沿 如果在24个时钟写入器件之前SYNC变为高电平,则这会 逐个输出,而且在SCLK信号的下降沿有效。如果SCLK在 被视为坏帧,数据会被丢弃。 回读操作的读写操作之间处于空闲高电平状态,数据的第 串行时钟可以是连续时钟或选通时钟。只有当SYNC可以 一个位会在SYNC下降沿输出。 在正确的时钟周期数内保持为低电平时,才能使用连续的 SCLK时钟源。在选通时钟模式下,必须采用包含确切时钟 周期数的突发时钟,在时钟周期结束后必须将SYNC置为 高电平来锁存数据。 SCLK 24 48 SYNC DB23 DB0 DB23 DB0 DIN INPUT WORD SPECIFIES REGISTER TO BE READ NOP CONDITION DB23 DB0 DB23 DB0 SDO UNDEFINED SELECTED REGISTER DATA CLOCKED OUT 03732-030 图30. 串行回读操作 Rev. C | Page 27 of 40

AD5381 I2C串 行接口 AD5381具有一个I2C兼容型双线式接口,由一条串行数据 AD5381从机地址 线(SDA)和一条串行时钟线(SCL)构成。SDA和SCL支持 总线主机通过发出一个起始条件以及7-bit从机地址来发起 AD5381和主机之间以最高400 kHz的速率进行通信。图6显 与从机的通信。闲置时,AD5381会等待起始条件及其从机 示了三种不同工作模式下的双线式接口时序图。在选择I2C 地址。地址字的LSB部分是读/写(R/W)位。AD5381为只收 工作模式时,首先配置串行工作模式(SER/PAR= 1),然后通 器件;与AD5381进行通信时,R/W = 0。收到正确地址10101 过将SPI/I2C引脚配置为逻辑1来选择I2C模式。器件以从机 (AD1)(AD0)后,AD5381会在一个时钟周期内拉低SDA来 形式连接到I2C总线(即AD5381不产生任何时钟)。AD5381 发出ACK。 拥有一个7-bit从机地址,即10101(AD1)(AD0)。5位MSB采 AD5381拥有四种不同的用户可编程地址,具体由AD1和 用硬编码,而2位LSB则由AD1和AD0引脚的状态决定。 AD0 Bits决定。 AD1和AD0的硬件配置功能允许在总线上配置其中四个 器件。 写操作 数据可以通过三种特定模式写入AD5381 DAC。 I2C数据传输 每个SCL时钟周期内会传输一个数据位。在SCL时钟脉冲的 4字节模式 高电平期间,SDA上的数据必须保持稳定。SCL处于高电 写入AD5381 DAC时,用户必须先写入地址字节(R/W = 0), 平时SDA的变化成为控制信号,用于配置起始和停止条 接着DAC通过拉低SDA做出应答,表示其已做好接收数据 件。当I2C总线空闲时,器件会通过外部上拉电阻将SDA和 准备。地址字节之后是指针字节;这会对DAC中要寻址的 SCL上拉至高电平。 特定通道进行寻址,并且也由DAC做出应答。然后向DAC 中写入两个字节的数据,如图31所示。接着是停止条件。 起始条件和停止条件 这允许用户随时更新AD5381中的单个通道并要求从主机传 主器件通过发出起始条件来发起通信。起始条件是指SCL 输四个字节的数据。 处于高电平时,SDA上发生的高电平至低电平跃迁。停止 条件是指SCL处于高电平时,SDA上发生的低电平至高电 3字节模式 平跃迁。主机发出起始条件表示开始向AD5381进行传输。 在3字节模式下,用户可以更新写序列中的多个通道,而 停止条件则会释放总线。如果生成的是重复起始条件 无需每次都写入器件地址。器件地址字节只需要提供一 (Sr),而非停止条件,则总线会保持活动状态。 次;后续通道更新需要的是指针字节和数据字节。在3字 节模式下,用户首先写入地址字节(R/W = 0),接着DAC通 重复起始条件 过拉低SDA做出应答,表示其已做好数据接收准备。地址 重复起始(Sr)条件可以指示总线上数据方向的变化。当总 字节之后是指针字节。这会对DAC中要寻址的特定通道进 线主机向数个I2C器件执行写入操作并希望保持总线控制 行寻址,并且也由DAC做出应答。在此之后则是两个数据 时,就可以使用Sr。 字节。REG1和REG0决定要更新的寄存器。 应答位(ACK) 如果数据字节之后未出现停止条件,那么将通过发送新的 应答位(ACK)是附加到任何8-bit数据字的第九个位。ACK 指针字节后跟数据字节来更新另一通道。器件完成最初寻 始终由接收器件生成。在第九个时钟周期内,AD5381器件 址之后,此模式只需要发送三个字节即可更新任意通道, 会在接收地址或数据时通过拉低SDA来生成ACK。通过监 从而减少了更新AD5381通道的软件开销。无论何时,只要 控ACK,可以检测出失败的数据传输。如果接收器件处于 出现停止条件,即可退出此模式。图32所示为典型配置。 忙碌状态或发生了系统故障,数据传输就会失败。数据传 输失败时,总线主机应会重新尝试进行通信。 Rev. C | Page 28 of 40

AD5381 SCL SDA 1 0 1 0 1 AD1 AD0 R/W 0 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 START COND ACK BY MSB ACK BY BY MASTER AD538x AD538x ADDRESS BYTE POINTER BYTE SCL SDA REG1 REG0 MSB LSB MSB LSB ACK BY ACK BY STOP MOST SIGNIFICANT BYTE AD538x LEAST SIGNIFICANT BYTE AD538x MCAOBSNYTEDR 03732-031 图31. 4字节AD5381 I2C写操作 SCL SDA 1 0 1 0 1 AD1 AD0 R/W 0 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 START COND ACK BY MSB ACK BY BY MASTER AD538x AD538x ADDRESS BYTE POINTER BYTE FOR CHANNEL "N" SCL SDA REG1 REG0 MSB LSB MSB LSB ACK BY ACK BY AD538x AD538x MOST SIGNIFICANT DATA BYTE LEAST SIGNIFICANT DATA BYTE DATA FOR CHANNEL "N" SCL SDA 0 0 A5 A4 A3 A2 A1 A0 MSB ACK BY AD538x POINTER BYTE FOR CHANNEL "NEXT CHANNEL" SCL SDA REG1 REG0 MSB LSB MSB LSB ACK BY ACK BY STOP COND AD538x AD538x BY MASTER MOST SIGNIFICANT DATA BYTE LEAST SIGNIFICANT DATA BYTE DATA FOR CHANNEL "NEXT CHANNEL" 图32. 3字节AD5381 I2C写操作 Rev. C | Page 29 of 40

AD5381 2字节模式 并行接口 初始化2字节模式之后,用户可以按顺序更新多个通道。 要使能并行接口并禁用串行接口,SER/PAR必须连接低电 器件地址字节只需要提供一次,而地址指针配置为自动递 平。图7给出了并行写入的时序图。并行接口由以下引脚 增或突发模式。 控制: 用户必须先写入地址字节(R/W = 0),接着DAC通过拉低SDA CS 引脚 做出应答,表示其已做好数据接收准备。地址字节之后是 低电平有效器件选择引脚。 特定指针字节(0xFF),从而启动突发工作模式。地址指针 初始化为通道0,该指针后跟的数据会被载入通道0,而地 WR 引脚 址指针会自动递增至下一地址。 引脚A5至A0上的地址在CS处于低电平时在WR的上升沿锁 存;数据总线上的数据会被载入所选输入寄存器。 数据字节中的REG0和REG1 bits决定要更新的寄存器。在此 模式下,完成初始化后,只需两个数据字节即可更新一个 REG0、REG1引脚 通道。通道地址会自动从通道0递增至通道39,然后返回 REG0和REG1引脚决定向AD5381中写入数据时的目标寄存 到正常的3字节工作模式。此模式允许将数据传输至一个 器。参见表11。 模块内的所有通道,从而减小了配置所有通道时的软件开 引脚A5至A0 销。无论何时,只要出现停止条件,即可退出此模式。2 40个DAC通道可以逐个分别进行寻址。 字节模式不支持Toggle模式。图33所示为典型配置。 引脚DB11至DB0 AD5381在DB11至DB0上接受一个12-bit直接并行字,其中 DB11为MSB,而DB0则为LSB。 SCL SDA 1 0 1 0 1 AD1 AD0 R/W A7 = 1 A6 = 1 A5 = 1 A4 = 1 A3 = 1 A2 = 1 A1 = 1 A0 = 1 START COND ACK BY MSB ACK BY BY MASTER CONVERTER CONVERTER ADDRESS BYTE POINTER BYTE SCL SDA REG1 REG0 MSB LSB MSB LSB ACK BY ACK BY AD538x AD538x MOST SIGNIFICANT DATA BYTE LEAST SIGNIFICANT DATA BYTE CHANNEL 0 DATA SCL SDA REG1 REG0 MSB LSB MSB LSB ACK BY ACK BY CONVERTER CONVERTER MOST SIGNIFICANT DATA BYTE LEAST SIGNIFICANT DATA BYTE CHANNEL 1 DATA SCL SDA REG1 REG0 MSB LSB MSB LSB ACK BY ACK BY STOP CONVERTER CONVERTER COND MOST SIGNIFICANT DATA BYTE LEAST SIGNIFICANT DATA BYTE BY CHANNEL N DATA FOLLOWED BY STOP MASTER 03732-033 图33. 2字节I2C写操作 Rev. C | Page 30 of 40

AD5381 微处理器接口 并行接口 向AD5381发送数据时,SYNC线被拉低(PC7)。MOSI输出 AD5381可以与各种16-bit微控制器或DSP处理器接口。图- 端上的数据在SCK的下降沿有效。来自MC68HC11的串行 35所示为与通用16-bit微控制器/DSP处理器接口的AD5381 数据以8-bit字节传送,在传送周期中仅出现8个时钟下降沿。 系列。处理器的低位地址线与AD5381上的A0至A5相连。 而高位地址线则经过解码,向AD5381提供CS、LDAC信 MC68HC11 DVDD AD5381 号。AD5381具有快速接口时序特性,可以与多种微控制器 SER/PAR RESET 和DSP直接接口,如图35所示。 MISO SDO MOSI DIN AD5381至MC68HC11 SCK SCLK PC7 SYNC M= 1C)6,8H时C钟11极上性的位串(C行P外OL设)为接0口,(时SP钟I)配相置位位为(主CP机H模A)式为(1M。SSTPRI SPI/I2C 03731-034 则通过向SPI控制寄存器(SPCR)执行写入来进行配置—参 图34. AD5381至MC68HC11接口 见《MC68HC11用户手册》。MC68HC11的 SCK驱动 AD5381的SCLK,MOSI输出驱动AD5381的串行数据线 (D ),而MISO输入则通过D 驱动。SYNC信号由端口线 IN OUT (PC7)获得。 µCONTROLLER/ AD5381 DSP PROCESSOR1 D15 REG1 REG0 DATA D11 BUS D0 D0 UPPER BITS OF ADDRESS CS ADDRESS BUS DECODE LDAC A5 A5 A4 A4 A3 A3 A2 A2 A1 A1 A0 A0 R/W WR 1ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY. 03732-035 图35. AD5381至并行接口 Rev. C | Page 31 of 40

AD538 1 AD5381至PIC16C6x/7x 8XC51 DVDD AD5381 PIC16C6x/7x同步串行端口(SSP)配置为SPI主机,时钟极性 SER/PAR RESET 位为0。这是通过向同步串行端口控制寄存器(SSPCON)执 行写入而实现的。参见《PIC16/17微控制器用户手册》。 RxD SDO DIN 在此I/O示例中,端口RA1用于通过脉冲激活SYNC并使能 TxD SCLK P1.1 SYNC AD5381的串行端口。在每个串行传输操作中,此微控制器 仅传输八个字节的数据;因此,根据具体模式的不同,可 SPI/I2C 03732-037 能需要三个连续的读/写操作。图36给出了连接图。 图37. AD5381至8051接口 PIC16C6X/7X DVDD AD5381 AD5381至ADSP-2101/ADSP-2103 SER/PAR 图38显示的是AD5381与ADSP-2101/ADSP-2103之间的串行 RESET 接口。ADSP-2101/ADSP-2103应该设置为SPORT交替帧传 SDI/RC4 SDO SDO/RC5 DIN 输模式。ADSP-2101/ADSP-2103 SPORT通过SPORT控制寄 SCK/RC3 SCLK RA1 SYNC 存器进行编程并应该按照如下方式进行配置:内部时钟工 SPI/I2C 03732-036 作通模过式对、Tx低寄电存平器有进效行帧写和操1作6-来bit启字动长传。输使。能 SPORT后,可以 图36. AD5381至PIC16C6x/7x接口 AD5381至8051 ADSP-2101/ DVDD AD5381 ADSP-2103 AD5381要 求时钟 与串行数据同步。因此,8051串行接口必 SER/PAR RESET 须在模式0下工作。在此模式下,串行数据会通过RxD进入 DR SDO 和退出,而移位时钟是TxD上的输出。图37给出了8051连 DT DIN SCK SCLK 接到AD5381的方式。由于AD5381在移位时钟的上升沿移 TFS SYNC RFS 出数据并在下降沿锁存数据,因此移位时钟必须反相。 AD5381要求其数据以MSB为优先。由于8051首先输出 SPI/I2C 03732-038 LSB,因此发送例程需要考虑这一情况。 图38. AD5381至ADSP-2101/ADSP-2103接口 Rev. C | Page 32 of 40

AD5381 应用信息 电源去耦 适合AD5381-3的外部基准电压源包括1.2 V基准电压源 在任何注重精度的电路中,精心考虑电源和接地回路布局 ADR280。应使用0.1 µF电容在器件的REFOUT/REFIN引脚 都有助于确保达到规定的性能。AD5381所在的印刷电路板 对基准电压源去耦。 在设计时应将模拟部分与数字部分分离,并限制在电路板 AVDD DVDD 0.1µF 的特定区域内。如果AD5381系统内有多个器件要求AGND 连到DGND,则应采用单点接地,这一星型接地点的位置 ADR431/ 10µF 0.1µF 应尽量靠近该器件。 ADR421 对于具有多个引脚(AVDD和DVDD)的电源,建议将这些引 AVDD DVDD 脚连接在一起。AD5381应当具有足够大的10 μF电源旁路电 REFOUT/REFIN VOUT0 容,与每个电源上的0.1 μF电容并联,并且尽可能靠近封 0.1µF AD5381-5 装,最好是正对着该器件。10 μF电容应为钽珠型电容。 REFGND VOUT39 0.1μF电容应具有低有效串联电阻(ESR)和低有效串联电感 DAC_GNDSIGNAL_GND AGND DGND (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。 03732-039 AD5381的电源线路应采用尽可能宽的走线,以提供低阻抗 图39. 采用外部基准电压源的典型配置 路径,并减小电源线路上的毛刺效应。时钟等快速开关信 图40所示为采用内部基准电压源的典型配置。上电时, 号应利用数字地屏蔽起来,以免向电路板上的其它器件辐 AD5381默认采用外部基准电压源工作;因此,需要通过向 射噪声,并且绝不应靠近基准输入。DIN线路与SCLK线路 AD5381控制寄存器执行写入来配置和开启内部基准电压 之间布设接地线路有助于降低二者之间的串扰(多层电路板 源。控制寄存器Bit CR10允许用户选择基准电压值;Bit CR8 上有独立的接地层,因此不需要这样做,但分开不同线路 用于选择内部基准电压源。AVDD = 5 V时,建议使用2.5 V 总有益处)。必须将REFOUT/REFIN线路上的噪声降至 基准电压源,而AVDD = 3 V时则建议使用1.25 V基准电压源。 最低。 AVDD DVDD 0.1µF 避免数字信号与模拟信号交叠。电路板相对两侧上的走线 应当彼此垂直,这样做有助于减小电路板上的馈通效应。 10µF 0.1µF 微带线技术是目前的最佳选择,但这种技术对于双面电路 板未必总是可行。采用这种技术时,电路板的元件侧专用 AVDD DVDD 于接地层,而信号走线则布设在焊接侧。 REFOUT/REFIN VOUT0 典型配置电路 0.1µF AD5381 REFGND 图39所示为采用外部基准电压源的AD5381-5典型配置。在 VOUT39 所示电路中,所有AGND、SIGNAL_GND和DAC_GND引 DAC_GNDSIGNAL_GND AGND DGND 脚件均上连,A在G一N起D与,D并G连N接D连至在一一个起公。共上的电AG时N,DA。D在53A8D1默53认81器采 03732-040 用外部基准电压源工作。所有AVDD线路均相连并采用相 图40. 采用内部基准电压 源的典型配置 同的5 V电源驱动。建议使用0.1 µF陶瓷电容和10 µF钽电 为清楚起见,忽略了数字连接。AD5381内置省电模式时间 容,对靠近器件的电源进行去耦。本应用中,AD5381-5 为10 ms的上电复位电路。如果电源斜坡率超过10 ms,用 的基准电压从2.5 V外部基准电压源ADR421或ADR431获得。 户应当在初始化过程中复位AD5381,以确保正确地将校准 数据载入器件。 Rev. C | Page 33 of 40

AD538 1 监控功能 AD5381通道监控功能由一个通过接口寻址的多路复用器实 请注意,仅在使能toggle模式时,才能加载B寄存器。将 现,任意通道输出均可路由至此引脚,以便利用一个外部 AD5381配置为toggle模式时的事件顺序如下: ADC进行监控。在通道监控模式下,VOUT39成为 1. 通过控制寄存器为所需通道使能toggle模式。 MON_OUT引脚,所有受监控信号均路由至此引脚。任何 2. 将数据载入A寄存器。 通道要路由至MON_OUT,首先必须在控制寄存器中使能 3. 将数据载入B寄存器。 该通道监控功能。表18包含要将任意通道路由至 4. 施加LDAC。 MON_OUT所需的解码信息。选择通道地址63会使 LDAC 用于在A和B寄存器之间切换,从而决定模拟输出。 MON_OUT进入三态。图41所示为采用6引脚SOT-23封装 第一个LDAC将输出配置为反映A寄存器中的数据。如果用 的12-bitSAR ADC实现的典型监控电路。控制器输出端口 户希望在所有40个通道的输出端生成方波(如在驱动液晶可 用于选择要监控的通道,而输入端口则用于读取ADC转换 变光衰减器时),则此模式具有显著优势。 的数据。 本例中,用户写入控制寄存器并使能toggle功能,方法是 将CR4至CR2设置为0,从而为八组中的五组使能toggle工 作模式。然后,用户必须将数据载入所有40个A和B寄存 AVDD 器。切换LDAC可将输出值设置为反映A和B寄存器中的数 DIN VOUT0 SYNC OUTPUT PORT 据。LDAC的频率决定方波输出的频率。 SCLK VDD AD5381 通过控制寄存器将Toggle模式禁用。禁用toggle模式后的第 AD7476 CS 一个LDAC使用A寄存器中包含的数据来更新输出。 VOUT39/MON_OUT VIN SCLK INPUT PORT SDATA 热监控功能 GND AD5381具有热关断功能,可在多个输出端短接时保护芯 AGND CONTROLLER VOUT38 DAC_GND SIGNAL_GND 片。各输出放大器的短路电流通常为40 mA。在5 V下使用 03732-041 A短D接53时81,时这,样每会个短造路成放额大外器的的功功耗耗。为对20于0 1m00W引。脚五L个QF通P道封 图41. 典型通道监控电路 装,θ 典型值为44°C/W。 JA Toggle模式功能 用户可以通过控制寄存器中的CR6来使能热监控。如果芯 Toggle模式功能允许采用在两个DAC数据寄存器之间切换 片温度超过约130°C,AD5381上的输出放大器会自动进入 的LDAC控制信号来生成输出信号。此功能是通过SFR控制 省电模式。发生热关断后,用户可以通过在温度降至 寄存器按照下述方式进行配置的。REG1 = REG0 = 0且A5至 130°C以下时执行软上电,或者通过控制寄存器关闭热监 A0 = 001100的写操作指定了控制寄存器的写入。Toggle模 控功能来重新使能器件。 式功能是采用控制寄存器中的Bit CR4至Bit CR0在八通道组 中使能的。参见AD5381控制寄存器描述。图42所示为实现 toggle模式的框图。AD5381上共有40个DAC通道,每个通 道均包含A和B数据寄存器。 Rev. C | Page 34 of 40

AD5381 DATA REGISTER A DAC 12-BIT DAC VOUT REGISTER DATA INPUT INPUT REGISTER DATA REGISTER B A/B LCDOANCTROL INPUT 03732-042 图42. Toggle模式功能 光衰减器 FIFO的使用 AD5381具有高通道数、高分辨率、单调特性和高集成度特 在需要更新大量通道的应用中,AD5381 FIFO模式可以优 性,是动态增益均衡器、可变光衰减器(VOA)和光插分复 化整个系统的更新速率。FIFO模式只能在并行接口模式下 用器(OADM)等光学衰减应用的理想选择。在这类应用 使用。FIFO EN引脚用于使能FIFO。初始化序列期间会对 中,各个波长均是采用阵列波导分别获取的;其功率则是 FIFO EN的状态进行采样。因此,只能通过复位器件来改 通过闭环控制系统中的光电二极管跨导放大器和ADC进行 变FIFO状态。 监控的。AD5381针对各个波长控制光衰减器,从而确保在 例如,在具有大气失真消除功能的望远镜中,就需要在短 多路复用至光纤之前所有波长上的功率均经过了均衡。这 时间内更新大量通道。在这样的系统中,需要在40 µs内更 样可以防止在光纤后续的放大阶段中发生信息丢失和饱和。 新多达400个通道。400个通道需要使用10个AD5381。使能 FIFO模式时,数据写入周期时间为40 ns。因此,包括40个 通道的各组可以在1.6 µs内全部加载完毕。在FIFO模式下, 更新完整的一组40个通道需要14.4 µs的时间。更新所有400 个通道耗时14.4 µs + 9 x 1.6 µs = 28.8 µs。 图44所示为FIFO操作方案。 ADD DROP PORTS PORTS OPTICAL SWITCH 11 PHOTODIODES ATTENUATOR 12 DWDM ATTENUATOR DWDM IN OUT FIBRE AWG AWGFIBRE 1n–1 ATTENUATOR 1n ATTENUATOR TIA/LOG AMP (AD8304/AD8305) ADG731 N:1 MULTIPLEXER AD5381, (40:1 MUX) 40-CHANNEL, 12-BIT DAC CONTROLLER 16-BIT ADC A(0DV7 T6O71 5V, 1MSPS) 03732-043 图43. 利用AD5381构建光衰减器的OADM Rev. C | Page 35 of 40

AD538 1 GROUP A GROUP B GROUP C GROUP D GROUP E GROUP F GROUP G GROUP H GROUP I GROUP J CHNLS 0–39 CHNLS 40–79 CHNLS CHNLS CHNLS CHNLS CHNLS CHNLS CHNLS CHNLS 80–119 120–159 160–199 200–239 240–279 280–319 320–359 360–399 FIFO DATA LOAD GROUP A 1.6µs 1.6µs FIFO DATA LOAD FIFO DATA LOAD 1.6µs GROUP B GROUP J 14.4µs OUTPUT UPDATE OUTPUT UPDATE 14.4µs TIME FOR GROUP A TIME FOR GROUP J 14.4µs OUTPUT UPDATE TIME FOR GTRIMOEU PT OB UPDATE 400 CHANNELS = 28.8µs 03732-044 图44. 使用FIFO模式更新400个通道的时间小于30 µs Rev. C | Page 36 of 40

AD5381 外形尺寸 16.20 1.60 MAX 16.00 SQ 15.80 0.75 100 76 0.60 1 75 0.45 PIN 1 14.20 14.00 SQ TOP VIEW 13.80 (PINS DOWN) 1.45 0.20 1.40 0.09 1.35 7° 3.5° 0.15 0° 25 51 0.05 SEATING 0.08 26 50 PLANE COPLANARITY VIEW A 0.27 0.50 0.22 VIEW A BSC 0.17 ROTATED 90° CCW LEAD PITCH COMPLIANTTO JEDEC STANDARDS MS-026-BED 051706-A 图45. 100引脚薄型四方扁平封装[LQFP] (ST-100-1) 尺寸单位:mm 订购指南 型号1 分辨率 温度范 围 AVDD范围 输出通道 数 线性误差(L SB) 封装描述 封装选项 AD5381BSTZ-3 12 Bits –40°C 至 +85°C 2.7 V 至 3.6 V 40 ±1 100引脚 LQFP封装 ST-100-1 AD5381BSTZ-3-REEL 12 Bits –40°C 至 +85°C 2.7 V 至 3.6 V 40 ±1 100引脚 LQFP封装 ST-100-1 AD5381BSTZ-5 12 Bits –40°C 至 +85°C 4.5 V 至 5.5 V 40 ±1 100引脚 LQFP封装 ST-100-1 AD5381BSTZ-5-REEL 12 Bits –40°C 至 +85°C 4.5 V 至 5.5 V 40 ±1 100引脚 LQFP封装 ST-100-1 EVAL-AD5380EBZ 评估套件 1 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. C | Page 37 of 40

AD538 1 注释 Rev. C | Page 38 of 40

AD5381 注释 Rev. C | Page 39 of 40

AD538 1 注释 I2C指最初由Philips Semiconductors(现为NXP Semiconductors)开发的一种通信协议。 ©2004–2012 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D03732sc-0-5/12(C) Rev. C | Page 40 of 40