ZHCABL2A 应用手册 | 德州仪器 TI.com.cn

DACx3004 带自动检测型 I2C、PMBus™ 或 SPI 接口的 12 位和 10 位、超低功耗、四通道电压和电流输出智能 DAC 数据表建议将 100nF 去耦电容器用于 VDD 引脚，将 1.5µF 或更高的旁路电容器用于 CAP 引脚。CAP 引脚连接至内部 LDO。将这些电容器靠近器件引脚放置。

未使用外部基准时，VREF 引脚应通过上拉电阻连接到 VDD。

此示例电路显示了控制 LED 电流的两种方法。可通过 R_SET 电阻及使用 DACx3004 输出改变外部 MOSFET 的栅极电压来设置电流，或者可使用 DACx3004 的电流输出模式来设置 LED 电流。

要通过外部 MOSFET 调整 LED 电流，请选择 R_SET 电阻并使用 DAC 输出改变栅极电压。R_SET 的计算方法为：
$R_{S E T} = \frac{V_{S E T}}{I_{L E D}}$
如果选择 0V 至 2.5V 的 DAC 输出电压范围，并且需要的 LED 电流范围为 0mA 到 20mA，则 R_SET 计算为：
$R_{S E T} = \frac{2.5 V}{20 m A)} = 125 Ω$
DAC 代码的计算方法为：
$C o d e = \frac{V_{D A C}}{V_{R E F}} \times 1024$
在此设计中，内部基准处于断电状态以限制功耗。此配置可补偿因温度、漏极电流和 MOSFET 老化而导致的栅源压降。假定典型栅源电压为 1.2V，电源余量为 200mV，则DAC 的 VDD 必须至少为（2.5V + 1.2V + 200mV）= 3.9V。如果使用 5V VDD 作为基准，则 10 位 DAC53004 的高 DAC 值和低 DAC 值变为：
$C o d e = \frac{2.5 V}{5 V} \times 1024 = 512 d$
$C o d e = \frac{0 V}{5 V} \times 1024 = 0 d$
其中
- d = 十进制数
DAC 可以在电流输出模式下使用，以通过最高 250µA 电流直接驱动 LED。如果选择 ±250µA 范围，则 8 位电流 DAC53004 代码的计算方法为：
$C o d e = \frac{(I_{D A C} - I_{M I N}) \times 256}{I_{M A X} - I_{M I N}}$
高 DAC53004 代码和低 DAC53004 代码变为：
$C o d e = \frac{(250 µ A + 250 µ A) \times 256}{250 µ A + 250 µ A} = 256 d$
$C o d e = \frac{(0 µ A + 250 µ A) \times 256}{250 µ A + 250 µ A} = 128 d$
256 十进制数（256 d）向下舍入为 255 d，因此高值为 248.04µA。

DACx3004 的功耗因使用的配置和断电设置而异。功耗的计算方法为：

P = (V D D \times {I D D}_{S L E E P}) + \sum_{x = 0}^{N - 1} (V D D \times {I D D}_{X})

其中

IDD_SLEEP 是器件在睡眠模式下的静态电流
N 是通电的通道数
IDD_X 是每通电通道的静态电流

一个 DAC 通道通过外部 MOSFET 在电压输出配置中的电压输出模式下通电。电压输出模式下的静态电流为每通道 35µA（典型值）。在睡眠模式下，DAC 的静态电流为 21µA（最大值）。VDD 为 5V 时，功耗公式变为：
$P = (5 V \times 21 µ A) + (5 V \times 35 µ A) = 280 µ W$
此计算不包括从 VCC 流经 R_SET 的负载电流。
一个 DAC 通道在电流输出配置中的电流输出模式下通电。当电流输出范围为 0µA 到 250µA 时，静态电流为每通道 18µA（典型值）。在此配置中，还需要加上 DAC 输出通道提供的负载电流。功耗公式变为：
$P = (5 V \times 21 µ A) + (5 V \times (18 µ A + 250 µ A)) = 1.445 m W$
在深度睡眠模式下，所有 DAC 通道处于断电状态，器件静态电流为 3µA（最大值）。功耗公式变为：
$P = (5 V \times 3 µ A) = 15 µ W$

如果高 DAC 代码值和低 DAC 代码值存储在 MARGIN-HIGH 和 MARGIN-LOW DAC 寄存器中，那么可以对它们之间的压摆率进行编程。压摆时间由 DAC-X-FUNC-CONFIG 寄存器中 SLEW-RATE 和 CODE-STEP 字段的设置确定。压摆时间通过以下方式计算：

S l e W T i m e = \frac{(M A R G I N_H I G H_C O D E - M A R G I N_L O W_C O D E + 1)}{C O D E_S T E P} \times S L E W_R A T E

如果 CODE-STEP 设置为 1 LSB，SLEW-RATE 设置为 4µs/步进，则电压配置的压摆时间为：

S l e W T i m e = \frac{(512 - 0 + 1)}{1} \times 4 µ s = 2.05 m s

电流输出配置的压摆时间为：

S l e W T i m e = \frac{(255 - 128 + 1)}{1} \times 4 µ s = 512 µ s

GPIO 引脚用作进入和退出深度睡眠模式的输入。GPIO 引脚上的下降沿使器件进入深度睡眠模式。LDO 需要约 550μs 时间来关闭，只要 GPIO 输入较低，器件将保持深度睡眠模式。上升沿使器件退出深度睡眠模式。数字电路和 LDO 需要约 550μs 时间来打开。寄存器设置部分中介绍了启用 GPIO 以使用此功能的寄存器设置。

可通过寄存器设置部分中说明的初始寄存器设置及使用 I²C 或 SPI 对 DACx3004 进行编程。可通过将 1 写入到 COMMON-TRIGGER 寄存器的 NVM-PROG 字段来将初始寄存器设置保存到 NVM 中。编程 NVM 后，器件将在重置或下电上电之后，加载具有 NVM 存储的值的所有寄存器。

设计注意事项