ZHCSNQ3A March   2021  – December 2021 DAC43204 , DAC53204 , DAC63204

PRODUCTION DATA  

  1. 1 特性
  2. 2 应用
  3. 3 说明
  4. 4 修订历史记录
  5. 5 引脚配置和功能
  6. 6 规格
    1. 6.1  绝对最大额定值
    2. 6.2  ESD 等级
    3. 6.3  建议的操作条件
    4. 6.4  热性能信息
    5. 6.5  电气特性：电压输出
    6. 6.6  电气特性：电流输出
    7. 6.7  电气特性：比较器模式
    8. 6.8  电气特性：通用
    9. 6.9  时序要求：I2C 标准模式
    10. 6.10 时序要求：I2C 快速模式
    11. 6.11 时序要求：I2C 超快速模式
    12. 6.12 时序要求：SPI 写入操作
    13. 6.13 时序要求：SPI 读取和菊花链操作 (FSDO = 0)
    14. 6.14 时序要求：SPI 读取和菊花链操作 (FSDO = 1)
    15. 6.15 时序要求：GPIO
    16. 6.16 时序图
    17. 6.17 典型特性：电压输出
    18. 6.18 典型特性：电流输出
    19. 6.19 典型特性：比较器
    20. 6.20 典型特性：通用
  7. 7 详细说明
    1. 7.1 概述
    2. 7.2 功能方框图
    3. 7.3 特性说明
      1. 7.3.1 智能数模转换器 (DAC) 架构
      2. 7.3.2 数字输入/输出
      3. 7.3.3 非易失性存储器 (NVM)
    4. 7.4 器件功能模式
      1. 7.4.1 电压输出模式
        1. 7.4.1.1 电压基准和 DAC 传递函数
          1. 7.4.1.1.1 内部基准
          2. 7.4.1.1.2 外部基准
          3. 7.4.1.1.3 电源作为基准
      2. 7.4.2 电流输出模式
      3. 7.4.3 比较器模式
        1. 7.4.3.1 可编程迟滞比较器
        2. 7.4.3.2 可编程窗口比较器
      4. 7.4.4 故障转储模式
      5. 7.4.5 应用特定模式
        1. 7.4.5.1 电压裕量和调节
          1. 7.4.5.1.1 高阻抗输出和 PROTECT 输入
          2. 7.4.5.1.2 可编程转换率控制
          3. 7.4.5.1.3 PMBus 兼容模式
        2. 7.4.5.2 函数生成
          1. 7.4.5.2.1 三角波形生成
          2. 7.4.5.2.2 锯齿波形生成
          3. 7.4.5.2.3 正弦波形生成
      6. 7.4.6 器件复位和故障管理
        1. 7.4.6.1 上电复位 (POR)
        2. 7.4.6.2 外部复位
        3. 7.4.6.3 寄存器映射锁定
        4. 7.4.6.4 NVM 循环冗余校验 (CRC)
          1. 7.4.6.4.1 NVM-CRC-FAIL-USER 位
          2. 7.4.6.4.2 NVM-CRC-FAIL-INT 位
      7. 7.4.7 断电模式
    5. 7.5 编程
      1. 7.5.1 SPI 编程模式
      2. 7.5.2 I2C 编程模式
        1. 7.5.2.1 F/S 模式协议
        2. 7.5.2.2 I2C 更新序列
          1. 7.5.2.2.1 地址字节
          2. 7.5.2.2.2 命令字节
        3. 7.5.2.3 I2C 读取序列
      3. 7.5.3 通用输入/输出 (GPIO) 模式
    6. 7.6 寄存器映射
      1. 7.6.1  NOP 寄存器（地址 = 00h）[复位 = 0000h]
      2. 7.6.2  DAC-X-MARGIN-HIGH 寄存器（地址 = 01h、07h、0Dh、13h）[复位 = 0000h]
      3. 7.6.3  DAC-X-MARGIN-LOW 寄存器（地址 = 02h、08h、0Eh、14h）[复位 = 0000h]
      4. 7.6.4  DAC-X-VOUT-CMP-CONFIG 寄存器（地址 = 03h、09h、0Fh、15h）[复位 = 0000h]
      5. 7.6.5  DAC-X-IOUT-MISC-CONFIG 寄存器（地址 = 04h、0Ah、10h、16h）[复位 = 0000h]
      6. 7.6.6  DAC-X-CMP-MODE-CONFIG 寄存器（地址 = 05h、0Bh、11h、17h）[复位 = 0000h]
      7. 7.6.7  DAC-X-FUNC-CONFIG 寄存器（地址 = 06h、0Ch、12h、18h）[复位 = 0000h]
      8. 7.6.8  DAC-X-DATA 寄存器（地址 = 19h、1Ah、1Bh、1Ch）[复位 = 0000h]
      9. 7.6.9  COMMON-CONFIG 寄存器（地址 = 1Fh）[复位 = 0FFFh]
      10. 7.6.10 COMMON-TRIGGER 寄存器（地址 = 20h）[复位 = 0000h]
      11. 7.6.11 COMMON-DAC-TRIG 寄存器（地址 = 21h）[复位 = 0000h]
      12. 7.6.12 GENERAL-STATUS 寄存器（地址 = 22h）[复位 = 00h、DEVICE-ID、VERSION-ID]
      13. 7.6.13 CMP-STATUS 寄存器（地址 = 23h）[复位 = 0000h]
      14. 7.6.14 GPIO-CONFIG 寄存器（地址 = 24h）[复位 = 0000h]
      15. 7.6.15 DEVICE-MODE-CONFIG 寄存器（地址 = 25h）[复位 = 0000h]
      16. 7.6.16 INTERFACE-CONFIG 寄存器（地址 = 26h）[复位 = 0000h]
      17. 7.6.17 SRAM-CONFIG 寄存器（地址 = 2Bh）[复位 = 0000h]
      18. 7.6.18 SRAM-DATA 寄存器（地址 = 2Ch）[复位 = 0000h]
      19. 7.6.19 DAC-X-DATA-8BIT 寄存器（地址 = 40h、41h、42h、43h）[复位 = 0000h]
      20. 7.6.20 BRDCAST-DATA 寄存器（地址 = 50h）[复位 = 0000h]
      21. 7.6.21 PMBUS-PAGE 寄存器 [复位 = 0300h]
      22. 7.6.22 PMBUS-OP-CMD-X 寄存器 [复位 = 0000h]
      23. 7.6.23 PMBUS-CML 寄存器 [复位 = 0000h]
      24. 7.6.24 PMBUS-VERSION 寄存器 [复位 = 2200h]
  8. 8 应用和实现
    1. 8.1 应用信息
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 设计要求
      2. 8.2.2 详细设计过程
      3. 8.2.3 应用曲线
  9. 9 电源相关建议
  10. 10布局
    1. 10.1 布局指南
    2. 10.2 布局示例
  11. 11器件和文档支持
    1. 11.1 文档支持
      1. 11.1.1 相关文档
    2. 11.2 接收文档更新通知
    3. 11.3 支持资源
    4. 11.4 商标
    5. 11.5 Electrostatic Discharge Caution
    6. 11.6 术语表
  12. 12机械、封装和可订购信息

封装选项

机械数据 (封装 | 引脚)
散热焊盘机械数据 (封装 | 引脚)
订购信息

8.2.2 详细设计过程

DACx3204 具有高阻态断电模式，在加电时默认设置为该模式，除非使用 NVM 对器件进行编程。当 DAC 输出为高阻态时，通过 R3 的电流为零，SMPS 设置为 3.3V 的标称输出电压。要在 DAC 加电时具有相同的标称条件，需将器件调至与 VFB 相同的输出（即 0.6V）。此配置可确保即使在加电时，也没有电流流过 R3。R1 的计算方式如下：(VOUT – VFB) / 100µA = 27kΩ。

为了达到 ±10% 的裕度高和裕度低条件，DAC 必须通过 R1 吸收或提供额外的电流。计算得出来自 DAC (IMARGIN) 的电流为 12µA（使用Equation9 计算）。

Equation9. I M A R G I N = V O U T × 1 + M A R G I N - V F B R 1 - I N O M I N A L

其中

  • IMARGIN 是来自 DAC 或由 DAC 产生的裕量电流。
  • MARGIN 是百分比裕度值除以 100。
  • INOMINAL 是通过 R1 和 R2 的标称电流。

要计算 R3 的值，首先应确定 DAC 输出范围，并确保避免代码接近零标度和满量程，以确保在线性区域中安全运行。20mV 的 DAC 输出作为最小输出是一项安全考虑因素，同时 (1.8V – 0.6V – 20mV = 1.18V) 作为最大输出。当 DAC 输出为 20mV 时，电源变为裕度高，而当 DAC 输出为 1.18V 时，电源变为裕度低。计算得出 R3 的值为 48.3kΩ（使用Equation10 计算）。选择标准电阻值并调整 DAC 输出。选择 R3 = 47kΩ 时，则 DAC 裕度高代码为 1.164V，而 DAC 裕度低代码为 36mV。

Equation10. R3=VDAC-VFBIMARGIN

当 DACx3204 置于电流输出模式时，无需串联电阻器 R3。将 DAC 输出设置为 –25µA 至 +25µA 的电流输出范围，并适当设置 DAC 代码以实现 ±12µA 的裕量电流。

DACx3204 具有转换率功能，用于以定义的转换率在裕度高、裕度低和标称输出之间切换。请参阅Topic Link Label7.6.7，了解转换率设置详细信息。

注：

DACx3204 中的 DAC-X-MARGIN-HIGH 寄存器值导致电源输出处出现裕度低 值。同样，DACx3204 中的 DAC-X-MARGIN-LOW 寄存器值会导致电源输出处出现裕度高 值。

下面给出了开始使用电源控制应用所需的伪代码：

//SYNTAX: WRITE <REGISTER NAME (Hex code)>, <MSB DATA>, <LSB DATA>
//Write DAC code for nominal output (repeat for all DAC channels)
//For a 1.8-V output range, the 10-bit hex code for 0.6 V is 0x155.With 16-bit left alignment, this becomes 0x5540
WRITE DAC_DATA(0x19), 0x55, 0x40
//Power-up voltage output on all channels, enables internal reference WRITE COMMON-CONFIG(0x1F), 0x12, 0x49 
//Set channel 0 gain setting to 1.5x internal reference (1.8 V)
WRITE DAC-0-VOUT-CMP-CONFIG(0x3), 0x08, 0x00
//Set channel 1 gain setting to 1.5x internal reference (1.8 V)
WRITE DAC-1-VOUT-CMP-CONFIG(0x9), 0x08, 0x00 
//Set channel 2 gain setting to 1.5x internal reference (1.8 V)
WRITE DAC-2-VOUT-CMP-CONFIG(0xF), 0x08, 0x00 
//Set channel 3 gain setting to 1.5x internal reference (1.8 V)
WRITE DAC-3-VOUT-CMP-CONFIG(0x15), 0x08, 0x00 
//Configure GPI for Margin-High, Low trigger for all channels
WRITE GPIO-CONFIG(0x24), 0x01, 0xF5 
//Set slew rate and code step (repeat for all channels)
//CODE_STEP: 2 LSB, SLEW_RATE: 60.72 µs/step
WRITE DAC-0-FUNC-CONFIG(0x06), 0x00, 0x17
//Write DAC margin high code (repeat for all channels) 
//For a 1.8-V output range, the 10-bit hex code for 1.164 V is 0x296.With 16-bit left alignment, this becomes 0xA540
WRITE DAC-0-MARGIN-HIGH(0x01), 0xA5, 0x40 
//Write DAC margin low code (repeat for all channels) 
//For a 1.8-V output range, the 10-bit hex code for 36 mV is 0x14.With 16-bit left alignment, this becomes 0x0500
WRITE DAC-0-MARGIN-LOW(0x02), 0x05, 0x00 
//Save settings to NVM 
WRITE COMMON-TRIGGER(0x20), 0x00, 0x02