20位DAC11001B是一款高精度、低噪聲、電壓輸出、單通道、數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。該DAC11001B設計為單調(diào)，并在所有輸出范圍內(nèi)提供出色的線性度。

無緩沖電壓輸出提供低噪聲性能 （7 nV/√Hz） 和快速建立時間 （1 μs），使該器件成為低噪聲、快速控制環(huán)路和波形生成應用的絕佳選擇。該DAC11001B集成了增強型去毛刺電路和與代碼無關的超低毛刺 （1 nV-s），以實現(xiàn)具有超低總諧波失真 （THD） 的干凈波形斜坡。
*附件：dac11001b.pdf

DAC11001B器件集成了上電復位（POR）電路，使DAC在寄存器中的已知值下上電。使用外部基準電壓源時，DAC 輸出范圍為 VREFPF到 VREFNF可以實現(xiàn)，包括不對稱輸出范圍。

該DAC11001B采用多功能4線串行接口，工作時鐘速率高達50 MHz。

特性

• 20 位單調(diào)：1-LSB DNL（最大值）
• 積分線性度：1-LSB INL（最大值）
• 低噪聲：7 nV/√Hz
• 與代碼無關的低毛刺：1 nV-s
• 出色的 THD：20kHz f 時為 –118 dB 外 ， 1 MHz fDAC的
• 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

DAC11001B 是德州儀器推出的 20 位高精度單通道數(shù)模轉(zhuǎn)換器，核心優(yōu)勢為低噪聲、低失真與快速建立特性，適用于對精度和動態(tài)性能要求嚴苛的場景。

核心參數(shù)與特性

• 精度與線性度：20 位分辨率，DNL 和 INL 最大均為 ±1LSB，支持溫度校準功能，長期穩(wěn)定性優(yōu)異（1000 小時漂移 1ppm FSR）。
• 動態(tài)性能：輸出噪聲密度 7nV/√Hz，碼間毛刺 1nV-s，20kHz 時 THD 低至 - 118dB，全量程建立時間 1μs，壓擺率 30V/μs。
• 工作條件：供電電壓范圍寬（AVDD 4.5V-5.5V，VCC 8V-33V，VSS -3V 至 - 18V），工作溫度 - 40°C 至 + 125°C。
• 封裝與接口：采用 7mm×7mm 48 引腳 TQFP 封裝，配備 50MHz 四 wire SPI 接口，支持讀回、菊花鏈和同步 / 異步更新功能。

關鍵功能設計

• 架構與輸出：基于 R2R 梯形架構，輸出范圍由外部參考電壓（REFPF/REFNF）決定，支持單極性和雙極性輸出，需外接運放緩沖。
• 控制與校準：內(nèi)置上電復位（POR）電路，支持軟件復位和清除功能；溫度校準可降低溫漂影響，校準完成后通過 ALARM 引腳或狀態(tài)位提示。
• 工作模式：可配置快速建立模式（優(yōu)先響應速度）或增強 THD 模式（優(yōu)先失真性能），更新速率最高 1MHz，支持軌到軌輸出。
• 寄存器配置：包含 DAC 數(shù)據(jù)寄存器、配置寄存器、觸發(fā)寄存器等，支持參考電壓范圍設置、掉電控制和校準觸發(fā)等功能。

典型應用場景

• 高精度測試測量：源測量單元（SMU）、半導體測試設備，支持 ±10V 電壓和 ±20mA 電流輸出。
• 波形生成：任意波形發(fā)生器（AWG），1kHz 時 THD 優(yōu)于 - 105dB，更新速率可達 768kHz。
• 精密控制：線性執(zhí)行器、伺服電機、 galvanometer 控制等閉環(huán)系統(tǒng)，滿足 < 2μs 建立時間和低毛刺要求。
• 其他場景：實驗室儀器、光譜儀、MRI 和 X 射線系統(tǒng)、專業(yè)音頻放大器等。

設計與使用建議

• 電源與接地：需分離模擬地和數(shù)字地，單點連接；各電源引腳需并聯(lián)去耦電容（0.1μF-10μF），建議采用接地平面優(yōu)化抗干擾能力。
• 參考電壓：需外接高精度參考源，通過 REFPS/REFNS 引腳 Sense 補償引線壓降，推薦搭配 OPA827/OPA828 等低噪聲運放作為緩沖。
• 布局要點：數(shù)字與模擬信號軌跡分離，SPI 高頻信號需端接匹配電阻，回流焊后建議 125°C 烘烤 60 分鐘恢復精度。
• 初始化配置：默認啟用增強 THD 模式和軌到軌保持電路，需通過配置寄存器設置參考電壓范圍、更新模式和校準使能。