DAC902E是一款由Texas Instruments生产的高速数字模拟转换器(Digital-to-Analog Converter,简称DAC),其数据手册提供了详细的技术规格、电气特性、应用信息以及操作理论等。以下是对DAC902E数据手册的解读文章。
产品特点:
12位分辨率:提供高精度的模拟信号输出。
高达165MSPS的更新速率:适用于需要快速信号更新的应用场景。
支持单+5V或+3V操作:增加了电源电压的灵活性。
高SFDR(无杂散动态范围):在100MSPS时,5MHz输出可达67dBc。
低抖动:3pV-s,保证信号的稳定性。
低功耗:在+5V供电时,功耗仅为170mW。
内部参考电压:1.24V,可选的外部参考以及全量程范围调整功能。
应用领域:
通信传输通道(如无线本地环路、蜂窝基站、数字微波链路、有线电视调制解调器)。
波形生成(如直接数字合成DDS、任意波形生成ARB)。
医疗/超声成像。
高速仪器和控制。
视频、数字电视。
电气特性
DAC902E的电气特性在数据手册中有详尽的列表,包括但不限于:
分辨率:12位,确保了信号的精确度。
输出更新速率:在2.7V至3.3V供电时为125MSPS,4.5V至5.5V时可达200MSPS。
静态精度:包括差分非线性(DNL)和积分非线性(INL)。
动态性能:包括SFDR和总谐波失真(THD)。
操作理论
DAC902E采用电流引导技术,核心是分段电流源阵列,可提供高达20mA的全量程输出电流。内部解码器在DAC更新时寻址差分电流开关,形成相应的输出电流。差分输出配置通过减少偶次谐波、共模信号(噪声)来提高动态性能,并且与单端操作相比,峰峰值输出信号摆幅提高一倍。
应用信息
数据手册提供了多种应用电路的配置示例,包括使用RF变压器的差分配置、使用运放的差分至单端转换配置,以及单端配置。这些配置有助于设计者根据具体应用需求选择合适的电路设计。
引脚信息
Bit 1 (D11) - 数据位1(最高位有效),用于输入12位数字信号的最高位。
Bit 2 (D10) - 数据位2,用于输入次高位数字信号。
Bit 3 (D9) - 数据位3,继续输入数字信号序列。
Bit 4 (D8) - 数据位4,以此类推,直至最低位。
Bit 5 (D7) - 数据位5。
Bit 6 (D6) - 数据位6。
Bit 7 (D5) - 数据位7。
Bit 8 (D4) - 数据位8。
Bit 9 (D3) - 数据位9。
Bit 10 (D2) - 数据位10。
Bit 11 (D1) - 数据位11。
Bit 12 (D0) - 数据位12(最低位有效),用于输入12位数字信号的最低位。
NC - 无连接,这些引脚在该型号的DAC中没有功能。
PD - 电源关闭控制输入;高电平有效,可能包含内部下拉电路;如果不使用,可以不连接。
INT/EXT - 内部/外部参考选择引脚;低电平选择内部参考操作,高电平选择外部参考操作。
REFIN - 参考输入/输出。有关更多详细信息,请参阅应用部分。
FSA - 全量程输出调整引脚。
BW - 带宽/噪声降低引脚:通过0.1μF至+VA以获得最佳性能。
AGND - 模拟地。
IOUT - 差分DAC电流输出。
IOUT - 互补DAC电流输出。
BYP - 旁路节点:使用0.1μF至AGND。
+VA - 模拟电源电压,范围2.7V至5.5V。
NC - 无连接。
DGND - 数字地。
+VD - 数字电源电压,范围2.7V至5.5V。
CLK - 时钟输入。
电源和布局建议
为了实现DAC902E的最佳性能,数据手册提供了详细的电源去耦、接地和布局信息。建议使用多层PCB板,以最小化地线阻抗并分离信号层。同时,强调了模拟和数字电源及地线的分离,以及在PCB设计中保持模拟信号路径与数字线路的隔离,以防止噪声耦合。
结论
DAC902E是一款高性能的数字模拟转换器,适用于多种高速和高精度应用。其数据手册为设计者提供了全面的技术信息和设计指导,帮助实现最优的产品性能和可靠性。无论是在通信、医疗成像还是视频处理领域,DAC902E都能提供出色的信号转换解决方案。
在设计和开发过程中,工程师应仔细阅读并遵循DAC902E数据手册的指导,以确保设计满足技术规格要求,并能在实际应用中发挥最佳性能。