日本語参考資料 最新版英語データシートはこちら 2 ppm/℃ リファレンス、SPI イン ターフェース内蔵、12/16 ビッ ト、オクタル nanoDAC+ AD5672R/AD5676R データシート RISA 特長 概要 高性能 高い相対精度(INL): 16 ビットで ±3 LSB(最大値) 総合未調整誤差(TUE): FSR の ±0.14 %(最大値) オフセット誤差: ±1.5 mV(最大値) ゲイン誤差: FSR の ±0.06 %(最大値) 低ドリフト 2.5 V リファレンス: 2 ppm/℃(代表値) 広い動作範囲 温度範囲: −40 ℃ ~ +125 ℃ 電源電圧範囲: 2.7 V ~ 5.5 V 実装が容易 1 または 2 のゲインを選択可能(GAIN ピン/ゲイン・ビッ ト) 1.8 V ロジックとの互換性 リードバックまたはデイジーチェーン付きの 50 MHz SPI 堅牢な 2 kV HBM および 1.5 kV FICDM の ESD 定格 RoHS 準拠の 20 ピン TSSOP および LFCSP パッケージ AD5672R/AD5676R は、低消費電力、オクタル、12/16 ビットの バッファ付き電圧出力 D/A コンバータ(DAC)です。これらの デバイスは、2.5 V、2 ppm/℃ の内部リファレンス(デフォルト でイネーブル)を備えており、ゲイン選択ピンによって、2.5 V (ゲイン = 1)または 5 V(ゲイン = 2)のフルスケール出力を 選べます。デバイスは 2.7 V ~ 5.5 V の単電源で動作し、設計に よって単調増加性が保証されています。AD5672R/AD5676R は、20 ピン TSSOP または 20 ピン LFCSP パッケージを採用し ています。また、搭載されたパワーオン・リセット回路と RSTSEL ピンにより、DAC 出力をゼロ・スケールまたはミッド スケールにパワーアップし、有効な書込みが行われるまでその 状態にしておくことができます。AD5672R/AD5676R にはパワ ーダウン・モードがあり、パワーダウン・モードでは消費電流 を 1 µA(代表値)に低減します。 表 1. オクタル nanoDAC+® デバイス Interface SPI アプリケーション 光トランシーバ 基地局用パワー・アンプ プロセス制御(PLC I/O カード) 工業用オートメーション データ・アクイジション・システム Reference Internal External Internal I2C 16-Bit AD5676R AD5676 AD5675R 12-Bit AD5672R Not applicable AD5671R 製品のハイライト 1. 2. 高い相対精度(INL)。 AD5672R(12 ビット): ±1 LSB(最大値) AD5676R(16 ビット): ±3 LSB(最大値) 低ドリフトの 2.5 V 内部リファレンス 機能ブロック図 VDD VREFOUT AD5672R/AD5676R 2.5V REF INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 0 INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 1 INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 2 INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 3 INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 4 SDO INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 5 LDAC INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 6 RESET INPUT REGISTER DAC REGISTER STRING DAC 7 SYNC SDI INTERFACE LOGIC SCLK BUFFER VOUT0 BUFFER VOUT1 BUFFER VOUT2 BUFFER VOUT3 BUFFER VOUT4 BUFFER VOUT5 BUFFER VOUT6 BUFFER VOUT7 GAIN ×1/×2 POWER-ON RESET RSTSEL GAIN POWER-DOWN LOGIC GND 11954-001 VLOGIC 図 1. アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関して、あるいは利用によって 生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示 的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、それぞれの所有 者の財産です。※日本語版資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 Rev. B ©2016 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社/〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03(5402)8200 大阪営業所/〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06(6350)6868 AD5672R/AD5676R データシート 目次 risa 特長 ............................................................................................... 1 書込みコマンドと更新コマンド ................................................ 26 アプリケーション .............................................................................. 1 デイジーチェーン動作 ................................................................ 26 概要 ...................................................................................................... 1 リードバック動作 ........................................................................ 27 製品のハイライト .............................................................................. 1 パワーダウン動作 ........................................................................ 27 機能ブロック図 .................................................................................. 1 DAC のロード(ハードウェア LDAC ピン) .......................... 28 改訂履歴 .............................................................................................. 2 LDAC マスク・レジスタ ............................................................ 28 仕様 ...................................................................................................... 3 ハードウェア・リセット(RESET) ........................................ 29 AD5672R の仕様 ............................................................................ 3 リセット選択ピン(RSTSEL).................................................. 29 AD5676R の仕様 ............................................................................ 5 LFCSP バージョンのアンプのゲインの選択 ............................ 29 AC 特性 ........................................................................................... 7 内部リファレンスのセットアップ ............................................ 29 タイミング特性 .............................................................................. 8 ハンダ加熱リフロー .................................................................... 29 デイジーチェーンおよびリードバックのタイミング特性 ....... 9 長時間温度ドリフト .................................................................... 29 絶対最大定格 .................................................................................... 11 熱ヒステリシス............................................................................ 30 熱抵抗............................................................................................ 11 アプリケーション情報 .................................................................... 31 ESD に関する注意 ....................................................................... 11 電源の推奨事項............................................................................ 31 ピン配置およびピン機能の説明 .................................................... 12 マイクロプロセッサ・インターフェース ................................ 31 代表的な性能特性 ............................................................................ 13 AD5672R/AD5676R と ADSP-BF531 とのインターフェース .. 31 用語の定義 ........................................................................................ 22 AD5672R/AD5676R と SPORT とのインターフェース............ 31 動作原理 ............................................................................................ 24 レイアウトのガイドライン ........................................................ 31 D/A コンバータ ............................................................................ 24 デジタル・アイソレータを用いた絶縁インターフェース ..... 32 伝達関数 ........................................................................................ 24 外形寸法............................................................................................ 33 DAC アーキテクチャ................................................................... 24 オーダー・ガイド ........................................................................ 34 シリアル・インターフェース .................................................... 25 スタンドアロン動作 .................................................................... 26 改訂履歴 11/15—Rev. A to Rev. B Added 20-Lead LFCSP .......................................................... Universal Change to Features ............................................................................... 1 Changed TA = −40°C to +125°C to TMIN to TMAX ................................. 7 Changes to Table 7 ............................................................................. 11 Added Thermal Resistance Section and Table 8; Renumbered Sequentially ........................................................................................ 11 Added Figure 7; Renumbered Sequentially ........................................ 12 Changes to Table 9 ............................................................................. 12 Changes to Transfer Function Section, Internal Reference Section, and Output Amplifiers Section .................................................................. 24 Changes to Table 10 ........................................................................... 25 Changes to Write to and Update DAC Channel n (Independent of LDAC) Section ............................................................................... 26 Changes to Readback Operation Section ............................................ 27 Changes to LDAC Mask Register Section and Table 15..................... 28 Changes to Reset Select Pin (RSTSEL) Section, Internal Reference Setup Section, Table 17, and Table 18 ................................................ 29 Added Amplifier Gain Selection on LFCSP Section .......................... 29 Rev. B -2/34 - Updated Outline Dimensions ............................................................. 33 Changes to Ordering Guide ................................................................ 34 2/15—Rev. 0 to Rev. A Added AD5672R Specifications Section .............................................. 3 Changes to Table 2 ............................................................................... 3 Added AD5676R Specifications Section and Table 3; Renumbered Sequentially .......................................................................................... 5 Change to RESET Pulse Activation Parameter, Table 5 ....................... 8 Change to Terminology Section ......................................................... 22 Changes to Transfer Function Section and Output Amplifiers Section ........................................................................................................... 24 Changes to Hardware Reset (RESET) Section ................................... 29 Changes to Ordering Guide ................................................................ 33 10/14—Revision 0: Initial Version AD5672R/AD5676R データシート 仕様 AD5672R の仕様 特に指定がない限り、VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V、RL = 2 kΩ、CL = 200 pF、全ての仕様は TA = −40 ℃ ~ +125 ℃ で規定。 表 2. Parameter STATIC PERFORMANCE 1 Resolution Relative Accuracy (INL) Min Zero Code Error Offset Error Full-Scale Error Gain Error TUE Offset Error Drift 2 DC Power Supply Rejection Ratio (PSRR)2 DC Crosstalk2 Short-Circuit Current 4 Load Impedance at Rails 5 Power-Up Time REFERENCE OUTPUT Output Voltage 6 Reference Temperature Coefficient 7, 8 Output Impedance2 Output Voltage Noise2 Output Voltage Noise Density2 Load Regulation Sourcing2 Load Regulation Sinking2 Output Current Load Capability2 Line Regulation2 Long-Term Stability/Drift2 Thermal Hysteresis2 Rev. B ±0.12 ±0.12 ±0.01 ±0.01 0.8 −0.75 −0.1 −0.018 −0.013 +0.04 −0.02 ±0.03 ±0.006 ±1 0.25 ±2 ±3 ±2 ±1 ±1 ±0.1 ±0.1 1.6 ±2 ±1.5 ±0.14 ±0.07 ±0.12 ±0.06 ±0.18 ±0.14 0 0 Output Current Drive Capacitive Load Stability Resistive Load 3 Load Regulation Max 12 Differential Nonlinearity (DNL) OUTPUT CHARACTERISTICS2 Output Voltage Range Typ 2.5 5 15 Unit Bits LSB LSB LSB LSB mV mV mV % of FSR % of FSR % of FSR % of FSR % of FSR % of FSR µV/°C mV/V µV µV/mA µV 183 V V mA nF nF kΩ µV/mA 177 µV/mA 40 25 2.5 mA Ω µs 2 10 1 2.4975 2 0.04 13 240 2.5025 5 29 74 ±20 43 12 125 25 -3/34 - V ppm/°C Ω µV p-p nV/√Hz µV/mA µV/mA mA µV/V ppm ppm ppm Test Conditions/Comments Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 or gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 DAC code = midscale, VDD = 5 V ± 10% Due to single channel, full-scale output change Due to load current change Due to powering down (per channel) Gain = 1 Gain = 2 RL = ∞ RL = 1 kΩ VDD = 5 V ± 10%, DAC code = midscale, −30 mA ≤ IOUT ≤ +30 mA VDD = 3 V ± 10%, DAC code = midscale, −20 mA ≤ IOUT ≤ +20 mA Exiting power-down mode, VDD = 5 V See the Terminology section 0.1 Hz to 10 Hz At ambient temperature, f = 10 kHz, CL = 10 nF, gain = 1 or 2 At ambient temperature At ambient temperature VDD ≥ 3 V At ambient temperature After 1000 hours at 125°C First cycle Additional cycles AD5672R/AD5676R データシート Parameter LOGIC INPUTS2 Input Current Input Voltage Low, VINL High, VINH Pin Capacitance LOGIC OUTPUTS (SDO)2 Output Voltage Low, VOL High, VOH Floating State Output Capacitance POWER REQUIREMENTS VLOGIC ILOGIC VDD IDD Normal Mode 9 All Power-Down Modes 10 Min Typ Max Unit Test Conditions/Comments ±1 µA Per pin 0.3 × VLOGIC V 0.7 × VLOGIC V 3 pF 0.4 VLOGIC − 0.4 4 1.8 2.7 VREF + 1.5 1.1 1.8 1.1 1.8 1 1 1 1 1 1 V V ISINK = 200 μA ISOURCE = 200 μA pF 5.5 1 1.3 0.5 1.3 5.5 5.5 V µA µA µA µA V V 1.26 2.0 1.3 2.1 1.7 1.7 2.5 2.5 5.5 5.5 mA mA mA mA µA µA µA µA µA µA Power-on, −40°C to +105°C Power-on, −40°C to +125°C Power-down, −40°C to +105°C Power-down, −40°C to +125°C Gain = 1 Gain = 2 VIH = VDD, VIL = GND, VDD = 2.7 V to 5.5 V Internal reference off, −40°C to +85°C Internal reference on, −40°C to +85°C Internal reference off Internal reference on Tristate to 1 kΩ, −40°C to +85°C Power down to 1 kΩ, −40°C to +85°C Tristate, −40°C to +105°C Power down to 1 kΩ, −40°C to +105°C Tristate to 1 kΩ, −40°C to +125°C Power down to 1 kΩ, −40°C to +125°C 特に指定がない限り、DC 仕様は出力無負荷でテスト。上側デッドバンド = 10 mV で、これは VREF = VDD かつゲイン = 1 の場合、または VREF/2 = VDD かつ ゲイン = 2 の場合にのみ存在します。直線性は、12 ~ 4080 の縮小コード範囲を使って計算。 2 設計と特性評価により保証しますが、出荷テストは行いません。 3 チャンネル 0、チャンネル 1、チャンネル 2、チャンネル 3 は、40 mA のソース/シンクが可能。同様に、チャンネル 4、チャンネル 5、チャンネル 6、チ ャンネル 7 は、125 ℃ のジャンクション温度まで 40 mA のソース/シンクが可能。 4 VDD = 5 V。このデバイスは、一時的な過負荷状態でデバイスを保護する電流制限機能を搭載しています。電流制限時にはジャンクション温度を超える可 能性があります。規定された最大動作ジャンクション温度を超えて動作すると、デバイスの信頼性を損なうおそれがあります。 5 どちらかの電源レールに負荷電流が流れているとき、そのレールを基準にした出力電圧のヘッドルームは出力デバイスの 25 Ω(代表値)のチャンネル抵 抗によって制限されます。例えば、1 mA のシンク電流の場合、最小出力電圧 = 25 Ω × 1 mA = 25 mV となります。 6 プレソルダー・リフローの初期精度は ±750 µV で、出力電圧には前処理でのドリフトの影響が含まれます。「内部リファレンスのセットアップ」のセク ションを参照してください。 7 リファレンスは 2 点の温度で調整とテストが行われ、 −40 ℃ ~ +125 ℃ で特性評価されます。 8 リファレンスの温度係数はボックス法に従って計算します。詳細については、「用語の定義」のセクションを参照してください。 9 インターフェースは非アクティブ状態。全ての DAC はアクティブ状態。DAC 出力は無負荷。 10 全ての DAC がパワーダウン。 1 Rev. B -4/34 - AD5672R/AD5676R データシート AD5676R の仕様 特に指定がない限り、VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V、RL = 2 kΩ、CL = 200 pF、全ての仕様は TA = −40 ℃ ~ +125 ℃ で規定。 表 3. Parameter STATIC PERFORMANCE 1 Resolution Relative Accuracy (INL) Min Full-Scale Error Gain Error TUE Offset Error Drift 2 DC Power Supply Rejection Ratio (PSRR)2 DC Crosstalk2 Load Regulation Sourcing2 Load Regulation Sinking2 Output Current Load Capability2 Line Regulation2 Long-Term Stability/Drift2 Thermal Hysteresis2 Rev. B B Grade Typ Max Unit Test Conditions/Comments ±8 ±8 ±1 ±1 3 ±6 ±4 ±0.28 ±1.8 ±1.7 ±0.7 ±0.5 0.8 −0.75 −0.1 −0.01 8 −0.01 3 +0.04 −0.02 ±0.03 ±0.006 ±1 0.25 ±3 ±3 ±1 ±1 1.6 ±2 ±1.5 ±0.14 Bits LSB LSB LSB LSB mV mV mV % of FSR Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 or gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 ±0.14 ±0.07 % of FSR Gain = 2 ±0.24 ±0.12 ±0.3 ±0.25 ±0.12 ±0.06 ±0.18 ±0.14 % of FSR % of FSR % of FSR % of FSR µV/°C mV/V Gain = 1 Gain = 2 Gain = 1 Gain = 2 ±2 ±2 µV ±3 ±2 ±3 ±2 µV/mA µV 0 0 Output Current Drive Capacitive Load Stability Short-Circuit Current 4 Load Impedance at Rails 5 Power-Up Time REFERENCE OUTPUT Output Voltage 6 Reference Temperature Coefficient 7, 8 Output Impedance2 Output Voltage Noise2 Output Voltage Noise Density2 Min 16 ±1.8 ±1.7 ±0.7 ±0.5 0.8 −0.75 −0.1 −0.01 8 −0.01 3 +0.04 −0.02 ±0.03 ±0.006 ±1 0.25 Zero Code Error Offset Error Resistive Load 3 Load Regulation Max 16 Differential Nonlinearity (DNL) OUTPUT CHARACTERISTICS2 Output Voltage Range A Grade Typ 2.5 5 15 0 0 183 183 V V mA nF nF kΩ µV/mA 177 177 µV/mA 40 25 2.5 40 25 2.5 mA Ω µs Exiting power-down mode, VDD = 5 V V ppm/°C See the Terminology section 2 10 2.5 5 15 DAC code = midscale, VDD = 5 V ± 10% Due to single channel, full-scale output change Due to load current change Due to powering down (per channel) 2 10 1 1 2.4975 5 2.5025 20 2.4975 2 2.5025 5 Gain = 1 Gain = 2 RL = ∞ RL = 1 kΩ VDD = 5 V ± 10%, DAC code = midscale, −30 mA ≤ IOUT ≤ +30 mA VDD = 3 V ± 10%, DAC code = midscale, −20 mA ≤ IOUT ≤ +20 mA 0.04 13 240 0.04 13 240 Ω µV p-p nV/√Hz 29 74 ±20 29 74 ±20 µV/mA µV/mA mA 0.1 Hz to 10 Hz At ambient temperature, f = 10 kHz, CL = 10 nF, gain = 1 or 2 At ambient temperature At ambient temperature VDD ≥ 3 V 43 12 125 25 43 12 125 25 µV/V ppm ppm ppm At ambient temperature After 1000 hours at 125°C First cycle Additional cycles -5/34 - AD5672R/AD5676R データシート Parameter LOGIC INPUTS2 Input Current Input Voltage Low, VINL High, VINH Pin Capacitance LOGIC OUTPUTS (SDO)2 Output Voltage Low, VOL High, VOH Floating State Output Capacitance POWER REQUIREMENTS VLOGIC ILOGIC VDD Min A Grade Typ Max B Grade Typ Max Unit Test Conditions/Comments ±1 ±1 µA Per pin 0.3 × VLOGIC 0.3 × VLOGIC V 0.7 × VLOGIC Min 0.7 × VLOGIC 3 V 3 0.4 VLOGIC − 0.4 pF 0.4 VLOGIC − 0.4 4 1.8 4 5.5 1 1.3 0.5 1.3 5.5 5.5 2.7 VREF + 1.5 1.8 2.7 VREF + 1.5 V V pF 5.5 1 1.3 0.5 1.3 5.5 5.5 V µA µA µA µA V V 1.26 2.0 1.3 2.1 1.7 1.7 2.5 2.5 5.5 5.5 mA mA mA mA µA µA µA µA µA µA IDD Normal Mode 9 All Power-Down Modes 10 1.1 1.8 1.1 1.8 1 1 1 1 1 1 1.26 2.0 1.3 2.1 1.7 1.7 2.5 2.5 5.5 5.5 1.1 1.8 1.1 1.8 1 1 1 1 1 1 ISINK = 200 μA ISOURCE = 200 μA Power-on, −40°C to +105°C Power-on, −40°C to +125°C Power-down, −40°C to +105°C Power-down, −40°C to +125°C Gain = 1 Gain = 2 VIH = VDD, VIL = GND, VDD = 2.7 V to 5.5 V Internal reference off, −40°C to +85°C Internal reference on, −40°C to +85°C Internal reference off Internal reference on Tristate to 1 kΩ, −40°C to +85°C Power down to 1 kΩ, −40°C to +85°C Tristate, −40°C to +105°C Power down to 1 kΩ, −40°C to +105°C Tristate to 1 kΩ, −40°C to +125°C Power down to 1 kΩ, −40°C to +125°C 特に指定がない限り、DC 仕様は出力無負荷でテスト。上側デッドバンド = 10 mV で、これは VREF = VDD かつゲイン = 1 の場合、または VREF/2 = VDD かつ ゲイン = 2 の場合にのみ存在します。直線性は、256 ~ 65,280 の縮小コード範囲を使って計算。 2 設計と特性評価により保証しますが、出荷テストは行いません。 3 チャンネル 0、チャンネル 1、チャンネル 2、チャンネル 3 は、40 mA のソース/シンクが可能。同様に、チャンネル 4、チャンネル 5、チャンネル 6、チ ャンネル 7 は、125 ℃ のジャンクション温度まで 40 mA のソース/シンクが可能。 4 VDD = 5 V。このデバイスは、一時的な過負荷状態でデバイスを保護する電流制限機能を搭載しています。電流制限時にはジャンクション温度を超える可 能性があります。規定された最大動作ジャンクション温度を超えて動作すると、デバイスの信頼性を損なうおそれがあります。 5 どちらかの電源レールに負荷電流が流れているとき、そのレールを基準にした出力電圧のヘッドルームは出力デバイスの 25 Ω(代表値)のチャンネル抵 抗によって制限されます。例えば、1 mA のシンク電流の場合、最小出力電圧 = 25 Ω × 1 mA = 25 mV となります。 6 プレソルダー・リフローの初期精度は ±750 µV で、出力電圧には前処理でのドリフトの影響が含まれます。「内部リファレンスのセットアップ」のセク ションを参照してください。 7 リファレンスは 2 点の温度で調整とテストが行われ、−40 ℃ ~ +125 ℃ で特性評価されます。 8 リファレンスの温度係数はボックス法に従って計算します。詳細については、「用語の定義」のセクションを参照してください。 9 インターフェースは非アクティブ状態。全ての DAC はアクティブ状態。DAC 出力は無負荷。 10 全ての DAC がパワーダウン。 1 Rev. B -6/34 - AD5672R/AD5676R データシート AC 特性 特に指定がない限り、VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V、RL = 2 kΩ(GND へ接続)、CL = 200 pF(GND へ接続)、すべての仕 様は TMIN ~ TMAX で規定。動作温度範囲は −40 °C ~ +125 °C、TA = 25 °C。設計と特性評価により保証しますが、出荷テストは行いませ ん。 表 4. Parameter OUTPUT VOLTAGE SETTLING TIME 1 AD5672R AD5676R SLEW RATE DIGITAL-TO-ANALOG GLITCH IMPULSE1 DIGITAL FEEDTHROUGH1 CROSSTALK1 Digital Analog DAC-to-DAC TOTAL HARMONIC DISTORTION 2 OUTPUT NOISE SPECTRAL DENSITY1 OUTPUT NOISE1 SIGNAL-TO-NOISE RATIO (SNR) SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE (SFDR) SIGNAL-TO-NOISE-AND-DISTORTION RATIO (SINAD) 1 2 Min Typ Max Unit Test Conditions/Comments 5 5 0.8 1.4 8 8 µs µs V/µs nV-sec ¼ to ¾ scale settling to ±2 LSB ¼ to ¾ scale settling to ±2 LSB 1 LSB change around major carry (internal reference, gain = 1) 0.13 nV-sec 0.1 −0.25 −1.3 −2.0 −80 300 6 90 83 nV-sec nV-sec nV-sec nV-sec dB nV/√Hz µV p-p dB dB Internal reference, gain = 2 Internal reference, gain = 2 At TA, bandwidth = 20 kHz, VDD = 5 V, fOUT = 1 kHz DAC code = midscale, 10 kHz, gain = 2 0.1 Hz to 10 Hz, gain = 1 At TA = 25°C, bandwidth = 20 kHz, VDD = 5 V, fOUT = 1 kHz At TA = 25°C, bandwidth = 20 kHz, VDD = 5 V, fOUT = 1 kHz 80 dB At TA = 25°C, bandwidth = 20 kHz, VDD = 5 V, fOUT = 1 kHz 「用語の定義」のセクションを参照してください。特に指定がない限り、内部リファレンスとゲイン = 1 を使って測定。 デジタル的に発生した 1 kHz のサイン波。 Rev. B -7/34 - AD5672R/AD5676R データシート タイミング特性 すべての入力信号は tR = tF = 1 ns/V(VDD の 10 % ~ 90 %)で規定し、(VIL + VIH)/2 の電圧レベルで時間を測定しています。図 2 参照。 VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V、 VREFIN = 2.5 V。 特に指定がない限り、すべての仕様は −40 ℃ ~ +125 ℃ で規定。VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ VDD で最大 SCLK 周波数は 50 MHz。設計と特性評価により保証しますが、出荷テストは行いません。 表 5. 1 Parameter t1 t2 t3 t4 1.8 V ≤ VLOGIC < 2.7 V Min Max 20 4 4.5 15.1 2.7 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V Min Max 20 1.7 4.3 10.1 Unit ns ns ns ns Description SCLK Cycle Time SCLK High Time SCLK Low Time SYNC to SCLK Falling Edge Setup Time t5 t6 t7 0.8 0.1 0.95 0.8 −0.8 1.25 ns ns ns Data Setup Time Data Hold Time SCLK Falling Edge to SYNC Rising Edge t8 9.65 6.75 ns Minimum SYNC High Time (Single, Combined, or All Channel Update) t9 4.75 9.7 ns SYNC Falling Edge to SCLK Fall Ignore t10 4.85 5.45 ns LDAC Pulse Width Low t11 41.25 25 ns SCLK Falling Edge to LDAC Rising Edge t12 26.35 20.3 ns SCLK Falling Edge to LDAC Falling Edge t13 4.8 6.2 ns RESET Minimum Pulse Width Low t14 132 80 ns RESET Pulse Activation Time 5.15 5.18 μs Power-Up Time 1 AD5672R/AD5676R の動作がパワーダウン・モードから通常モードに移行するために要する時間。出力無負荷で 32 番目のクロック・エッジから DAC ミッ ドスケール値の 90 % まで。 t9 t1 SCLK t8 t3 t4 t2 t7 SYNC t6 t5 SDI DB23 DB0 t12 t10 LDAC1 t11 LDAC2 VOUT t13 t14 11954-002 RESET 1ASYNCHRONOUS LDAC UPDATE MODE. 2SYNCHRONOUS LDAC UPDATE MODE. 図 2. シリアル書込み動作 Rev. B -8/34 - AD5672R/AD5676R データシート デイジーチェーンおよびリードバックのタイミング特性 すべての入力信号は tR = tF = 1 ns/V(VDD の 10 % ~ 90 %)で規定し、(VIL + VIH)/2 の電圧レベルで時間を測定しています。図 4 と図 5 参 照。VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V、VREF = 2.5 V。特に指定がない限り、すべての仕様は −40 ℃ ~ +125 ℃ で規定。VDD = 2.7 V ~ 5.5 V、1.8 V ≤ VLOGIC ≤ VDD で最大 SCLK 周波数は 25 MHz または 15 MHz。設計と特性評価により保証しますが、出荷テストは行い ません。 表 6. 1.8 V ≤ VLOGIC < 2.7 V 2.7 V ≤ VLOGIC ≤ 5.5 V Unit ns ns ns ns Description 0.5 0.4 13 ns ns ns Data Setup Time Data Hold Time SCLK Falling Edge to SYNC Rising Edge 55.1 45 ns Minimum SYNC High Time 21.5 24.4 22.7 20.3 ns ns SDO Data Valid from SCLK Rising Edge SCLK Falling Edge to SYNC Rising Edge 85.5 54 ns SYNC Rising Edge to SCLK Rising Edge Parameter t1 t2 t3 t4 Min 120 33 2.8 75 t5 t6 t7 1.2 0.3 16.2 t8 t10 t11 t12 Max Min 83.3 25.3 3.25 50 Max SCLK Cycle Time SCLK High Time SCLK Low Time SYNC to SCLK Falling Edge 回路図とデイジーチェーンおよびリードバックのタイミング図 200µA VOH (MIN) CL 20pF 200µA 11954-003 TO OUTPUT PIN IOL IOH 図 3. デジタル出力(SDO)タイミング仕様の負荷回路 SCLK 24 48 t11 t8 t12 t4 SYNC SDI t6 DB23 DB0 INPUT WORD FOR DAC N DB23 DB0 t10 INPUT WORD FOR DAC N + 1 DB23 SDO UNDEFINED DB0 INPUT WORD FOR DAC N 図 4. デイジーチェーンのタイミング図 Rev. B -9/34 - 11954-004 t5 AD5672R/AD5676R データシート t1 SCLK 24 1 t8 t4 t3 24 1 t7 t2 SYNC t6 t5 DB23 DB0 DB23 INPUT WORD SPECIFIES REGISTER TO BE READ SDO DB23 NOP CONDITION t10 DB0 DB23 UNDEFINED DB0 SELECTED REGISTER DATA CLOCKED OUT 図 5. リードバックのタイミング図 Rev. B DB0 -10/34 - 11954-005 SDI AD5672R/AD5676R データシート 絶対最大定格 特に指定のない限り、TA = 25 °C。 熱抵抗 表 7. Parameter VDD to GND VLOGIC to GND VOUTx to GND VREF to GND Digital Input Voltage to GND Operating Temperature Range Storage Temperature Range Junction Temperature Reflow Soldering Peak Temperature, Pb-Free (J-STD-020) ESD Ratings Human Body Model (HBM) Field-Induced Charged Device Model (FICDM) Rating −0.3 V to +7 V −0.3 V to +7 V −0.3 V to VDD + 0.3 V −0.3 V to VDD + 0.3 V −0.3 V to VLOGIC + 0.3 V −40°C to +125°C −65°C to +150°C 125°C 260°C 2 kV 1.5 kV 上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えると、デバイスに 恒久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定 格のみを指定するものであり、この仕様の動作のセクションに 記載する規定値以上でのデバイス動作を定めたものではありま せん。デバイスを長時間絶対最大定格状態に置くと、デバイス の信頼性に影響を与えることがあります。 Rev. B -11/34 - ボードの熱設計には十分に注意する必要があります。熱抵抗 は、使用する PCB、レイアウト、環境条件に大きく影響されま す。 表 8. 熱抵抗 Package Type 20-Lead TSSOP (RU-20)1 20-Lead LFCSP (CP-20-8)2 θJA 98.65 θJB 44.39 θJC 17.58 ΨJT 1.77 ΨJB 43.9 Unit °C/W 82 16.67 32.5 0.43 22 °C/W 熱抵抗のシミュレーション値は、JEDEC 2S2P サーマル・テスト・ボー ドに基づいています。JEDEC JESD51 参照 2 熱抵抗のシミュレーション値は、3 つのサーマル・ビアを備えた JEDEC 2S2P サーマル・テスト・ボードに基づいています。JEDEC JESD51 参照 1 ESD に関する注意 ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。 電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知されない まま放電することがあります。本製品は当社独自の特 許技術である ESD 保護回路を内蔵してはいますが、 デバイスが高エネルギーの静電放電を被った場合、損 傷を生じる可能性があります。したがって、性能劣化 や機能低下を防止するため、ESD に対する適切な予防 措置を講じることをお勧めします。 AD5672R/AD5676R データシート 15 LDAC SDI 7 14 RSTSEL GAIN 8 13 GND VOUT7 9 12 VOUT4 VOUT6 10 11 VOUT5 SDO SYNC 3 SCLK 4 AD5672R/ AD5676R 11954-006 SDI 5 14 RESET 13 SDO 12 LDAC 11 GND TOP VIEW (Not to Scale) NOTES 1. NIC = NO INTERNAL CONNECTION. 2. THE EXPOSED PAD MUST BE TIED TO GND. 11954-107 6 16 NIC SCLK TOP VIEW (Not to Scale) 15 VREFOUT VDD 1 VLOGIC 2 NIC 10 SYNC 16 18 VOUT2 RESET 5 17 VOUT3 17 AD5672R/ AD5676R 9 4 8 VREFOUT VLOGIC VOUT4 18 VOUT5 3 20 VOUT0 VOUT3 VDD 7 VOUT2 19 6 20 VOUT0 VOUT6 1 2 VOUT7 VOUT1 19 VOUT1 ピン配置およびピン機能の説明 図 7. LFCSP のピン配置 図 6. TSSOP のピン配置 表 9. ピン機能の説明 Pin No. TSSOP LFCSP 1 19 Mnemonic VOUT1 DAC 1 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 2 20 VOUT0 DAC 0 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 3 1 VDD 電源入力。これらのデバイスは 2.7 V ~ 5.5 V で動作します。VDD 電源は、10 µF のコンデンサと 0.1 µF のコ ンデンサとの並列接続で GND にデカップリングします。 4 2 VLOGIC デジタル電源。このピンの電圧は 1.8 V ~ 5.5 V の範囲です。 5 3 SYNC アクティブ・ローのコントロール入力。これは、入力データに対するフレーム同期信号です。SYNC がロ ー・レベルになると、データは次の 24 個のクロックの立下がりエッジで転送されます。 6 4 SCLK シリアル・クロック入力です。データは、シリアル・クロック入力の立下がりエッジで入力シフト・レジス タに入力されます。データは最大 50 MHz のレートで転送できます。 7 5 SDI シリアル・データ入力。このデバイスは、24 ビットの入力シフト・レジスタを内蔵しています。データは、 シリアル・クロック入力の立下がりエッジでレジスタに入力されます。 GAIN スパン設定ピン。このピンを GND に接続すると、8 個全ての DAC 出力のスパンが 0 V ~ VREF になります。 このピンを VLOGIC に接続すると、8 個全ての DAC 出力のスパンが 0 V ~ 2 × VREF になります。 8 9 6 VOUT7 DAC 7 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 10 7 VOUT6 DAC 6 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 11 8 VOUT5 DAC 5 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 12 9 VOUT4 DAC 4 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 10 NIC 内部接続なし。 11 GND デバイスの全ての回路のグラウンド基準ポイント。 RSTSEL パワーオン・リセット・ピン。このピンを GND に接続すると、8 個全ての DAC がゼロ・スケールにパワー アップします。このピンを VLOGIC に接続すると、8 個全ての DAC がミッドスケールにパワーアップします。 13 14 1 Description 15 12 LDAC DAC のロード。LDAC は、非同期と同期の 2 つのモードで動作します。入力レジスタに新しいデータがある 場合、このピンにロー・レベルのパルスを与えると、任意または全ての DAC レジスタを更新できるので、全 ての DAC 出力を同時に更新できます。このピンはロー・レベルに固定することもできます。 16 13 SDO シリアル・データ出力。このピンを使って複数のデバイスをデイジーチェーン接続することができます。あ るいは、このピンをリードバックに使用することもできます。シリアル・データは SCLK の立上がりエッジ で転送され、立下がりエッジで有効になります。 17 14 RESET 非同期リセット入力。RESET 入力は、立下がりエッジで検出されます。RESET がロー・レベルの場合、全て の LDAC パルスは無視されます。RESET がロー・レベルになると、入力レジスタと DAC レジスタが RSTSEL ピンの状態に応じてゼロ・スケールまたはミッドスケールに更新されます。 18 15 VREFOUT リファレンス出力電圧。内部リファレンスを使用する場合、これはリファレンス出力ピンになります。 19 17 VOUT3 DAC 3 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 20 18 VOUT2 DAC 2 からのアナログ出力電圧。出力アンプはレール to レールで動作します。 N/A 1 0 EPAD 露出パッド。露出パッドは GND に接続する必要があります。 N/A は適用なしを表します。 Rev. B -12/34 - AD5672R/AD5676R データシート 代表的な性能特性 1.0 2.0 0.8 1.5 0.6 DNL ERROR (LSB) INL ERROR (LSB) 1.0 0.5 0 –0.5 0.4 0.2 0 –0.2 –0.4 –1.0 11954-007 –2.0 0 10000 20000 30000 40000 60000 50000 11954-010 –0.6 –1.5 –0.8 –1.0 70000 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 CODE CODE 図 8. AD5676R のコード対 INL 誤差 図 11. AD5672R のコード対 DNL 誤差 0.04 2.0 1.5 0.03 TUE (% OF FSR) INL ERROR (LSB) 1.0 0.5 0 –0.5 0.02 0.01 0 –1.0 11954-008 –2.0 0 500 1000 1500 2000 2500 CODE 3000 3500 11954-011 –0.01 –1.5 –0.02 4000 0 図 9. AD5672R のコード対 INL 誤差 10000 20000 30000 40000 CODE 50000 60000 70000 図 12. AD5676R のコード対 TUE 0.04 1.0 0.8 0.03 TUE (% of FSR) 0.4 0.2 0 –0.2 0.02 0.01 0 –0.4 –0.6 –0.8 –1.0 0 10000 20000 30000 40000 CODE 50000 60000 図 10. AD5676R のコード対 DNL 誤差 70000 11954-012 –0.01 11954-009 DNL ERROR (LSB) 0.6 –0.02 0 500 1000 1500 2000 2500 CODE 3000 図 13. AD5672R のコード対 TUE 3500 4000 AD5672R/AD5676R 10 10 8 8 6 6 4 4 DNL ERROR (LSB) 2 0 –2 –10 –40 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V –20 0 20 40 –6 11954-013 –8 0 –2 –4 –4 –6 2 60 80 100 –8 –10 –40 120 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V –20 0 TEMPERATURE (°C) 8 0.09 6 0.08 4 0.07 TUE (% OF FSR) 2 0 –2 0.04 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 0 –40 5.2 0.08 4 0.07 TUE (% OF FSR) DNL ERROR (LSB) 6 2 0 –2 11954-015 60 80 100 120 60 80 100 120 100 120 0.05 0.04 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 0.01 0 –40 –20 0 20 40 60 80 TEMPERATURE (°C) TEMPERATURE (°C) 図 19. AD5672R の TUE の温度特性 図 16. AD5676R の DNL 誤差の温度特性 Rev. B 40 0.02 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 40 20 0.06 0.03 –4 20 0 図 18. AD5676R の TUE の温度特性 0.09 0 –20 TEMPERATURE (°C) 8 –20 11954-017 11954-014 3.7 4.2 4.7 SUPPLY VOLTAGE (V) 0.01 0.10 –10 –40 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 0.02 10 –8 120 0.05 図 15. AD5672R の電源電圧対 INL 誤差 –6 100 0.06 0.03 –4 3.2 80 11954-018 INL ERROR (LSB) 0.10 –8 60 図 17. AD5672R の DNL 誤差の温度特性 10 –10 2.7 40 TEMPERATURE (°C) 図 14. AD5676R の INL 誤差の温度特性 –6 20 11954-016 INL ERROR (LSB) データシート -14/34 - AD5672R/AD5676R 10 0.10 8 0.08 6 0.06 4 0.04 TUE (% OF FSR) 2 0 –2 3.2 3.7 4.2 4.7 –0.08 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V –0.10 2.7 5.2 3.2 3.7 10 0.10 8 0.08 6 0.06 4 0.04 2 0 –2 0.02 0 –0.02 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 3.2 3.7 4.2 11954-027 –0.06 4.7 –0.08 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V –0.10 2.7 5.2 3.2 3.7 10 0.10 8 0.08 6 0.06 4 0.04 2 0 –2 –4 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 0.02 FULL-SCALE ERROR 0 GAIN ERROR –0.02 –0.04 –0.08 –0.10 –40 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V –20 0 20 40 60 80 100 120 TEMPERATURE (°C) SUPPLY VOLTAGE (V) 図 22. AD5672R の電源電圧対 DNL 誤差 Rev. B 5.2 –0.06 11954-028 –10 2.7 4.7 図 24. AD5672R の電源電圧対 TUE ERROR (% OF FSR) DNL ERROR (LSB) 図 21. AD5676R の電源電圧対 DNL 誤差 –8 4.2 SUPPLY VOLTAGE (V) SUPPLY VOLTAGE (V) –6 5.2 –0.04 –4 –8 4.7 図 23. AD5676R の電源電圧対 TUE TUE (% OF FSR) DNL ERROR (LSB) 図 20. AD5676R の電源電圧対 INL 誤差 –10 2.7 4.2 SUPPLY VOLTAGE (V) SUPPLY VOLTAGE (V) –6 11954-029 –0.06 11954-030 –10 2.7 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 11954-025 –8 0 –0.02 –0.04 –4 –6 0.02 11954-031 INL ERROR (LSB) データシート 図 25. AD5676R のゲイン誤差とフルスケール誤差の温度特性 -15/34 - AD5672R/AD5676R データシート 0.10 1.8 0.08 1.5 0.06 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V ERROR (mV) ERROR (% OF FSR) 1.2 0.04 0.02 0 GAIN ERROR –0.02 ZERO CODE ERROR 0.9 0.6 OFFSET ERROR 0.3 FULL-SCALE ERROR –0.04 0 –0.06 0 –20 20 40 60 80 100 120 –0.3 –0.6 –40 11954-035 –0.10 –40 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 11954-032 –0.08 0 –20 TEMPERATURE (°C) 図 26. AD5672R のゲイン誤差とフルスケール誤差の温度特性 80 100 120 図 29. AD5676R のゼロコード誤差とオフセット誤差の温度特性 1.8 0.10 0.08 1.5 0.06 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 1.2 0.04 ERROR (mV) ERROR (% OF FSR) 60 20 40 TEMPERATURE (°C) 0.02 GAIN ERROR 0 –0.02 FULL-SCALE ERROR –0.04 ZERO CODE ERROR 0.9 OFFSET ERROR 0.6 0.3 0 –0.06 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 –0.3 –0.6 –40 11954-036 –0.10 2.7 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 11954-033 –0.08 0 –20 SUPPLY VOLTAGE (V) 20 40 60 TEMPERATURE (°C) 80 100 120 図 30. AD5672R のゼロコード誤差とオフセット誤差の温度特性 図 27. AD5676R の電源電圧対ゲイン誤差 およびフルスケール誤差 1.5 0.10 0.08 1.0 0.04 0.02 GAIN ERROR –0.02 –0.5 FULL-SCALE ERROR –0.04 –0.06 –1.0 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 3.2 3.7 4.2 11954-034 –0.10 2.7 4.7 5.2 –1.5 2.7 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 SUPPLY VOLTAGE (V) SUPPLY VOLTAGE (V) 図 31. AD5676R の電源電圧対ゼロコード誤差および オフセット誤差 図 28. AD5672R の電源電圧対ゲイン誤差および フルスケール誤差 Rev. B OFFSET ERROR 0 11954-037 0 –0.08 ZERO CODE ERROR 0.5 ERROR (mV) ERROR (% OF FSR) 0.06 -16/34 - AD5672R/AD5676R データシート 6 1.5 0xFFFF 5 1.0 ZERO CODE ERROR 4 0xC000 0.5 VOUT (V) ERROR (mV) 3 OFFSET ERROR 0 0x8000 2 0x4000 1 –0.5 0x0000 0 –1.5 2.7 3.2 3.7 –1 11954-038 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 4.2 4.7 –2 –0.06 5.2 11954-042 –1.0 –0.04 –0.02 0.02 0.04 0.06 図 35. 5 V でのソース能力とシンク能力 図 32. AD5672R の電源電圧対ゼロコード誤差および オフセット誤差 4.0 70 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V 60 3.5 3.0 50 0xFFFF VOUT (V) 2.5 40 HITS 0 LOAD CURRENT (A) SUPPLY VOLTAGE (V) 30 2.0 0xC000 1.5 0x8000 1.0 0x4000 0.5 20 0x0000 11954-039 –0.5 –1.0 –0.06 1895 1880 1850 1865 1835 1820 1805 1790 1775 1745 1760 1715 1730 1700 0 11954-043 0 10 –0.04 0 –0.02 0.02 LOAD CURRENT (A) 0.04 0.06 IDD FULL SCALE (µA) 図 36. 3 V でのソース能力とシンク能力 図 33. 内部リファレンス使用時の電源電流(IDD) 1.6 1.4 SINKING, VDD = –2.7V SINKING, VDD = –3.0V SINKING, VDD = –5.0V SOURCING, VDD = –5.0V SOURCING, VDD = –3.0V SOURCING, VDD = –2.7V 1.0 1.4 IDD (mA) ΔVOUT (V) 0.6 U1284 U1285 U1286 1.5 0.2 –0.2 1.3 1.2 –0.6 11954-041 –1.4 0 0.005 0.010 0.015 0.020 0.025 0.030 LOAD CURRENT (A) 図 34. 負荷電流対ヘッドルーム/フットルーム(ΔVOUT) Rev. B -17/34 - 11954-044 1.1 –1.0 1.0 0 10000 20000 30000 40000 CODE 50000 図 37. コード対電源電流(IDD) 60000 70000 AD5672R/AD5676R データシート 2.0 2.0 1.8 1.8 FULL-SCALE 1.6 1.6 DAC 1 DAC 2 DAC 3 DAC 4 DAC 5 DAC 5 DAC 7 DAC 8 1.4 ZERO CODE 1.2 1.0 1.2 VOUT (V) IDD (mA) 1.4 1.0 0.8 EXTERNAL REFERENCE, FULL-SCALE 0.6 0.8 11954-045 0 –20 20 40 60 80 100 0 80 120 100 120 図 38. 電源電流(IDD)の温度特性 6 1.8 5 1.6 200 0.005 VDD (V) VOUT0 (V) VOUT1 (V) VOUT2 (V) VOUT3 (V) VOUT4 (V) VOUT5 (V) VOUT6 (V) VOUT7 (V) VDD (V) 1.4 IDD (mA) 180 0.006 4 FULL-SCALE ZERO CODE 3 2 EXTERNAL REFERENCE, FULL-SCALE 1.0 160 図 41. フルスケール・セトリング・タイム 2.0 1.2 140 TIME (µs) TEMPERATURE (°C) 0.004 0.003 0.002 1 0.001 0 0 VOUT (V) 0.4 –40 0.2 11954-048 VDD = 5.5V GAIN = +1 INTERNAL REFERENCE = 2.5V 1/4 TO 3/4 SCALE 0.4 0.6 0.4 2.7 11954-046 0.6 3.2 3.7 4.2 4.7 –1 5.2 0 2 4 6 8 –0.001 10 TIME (ms) SUPPLY VOLTAGE (V) 図 39. 電源電圧対電源電流(IDD) 図 42. 0 V とミッドスケールへのパワーオン・リセット 2.2 3.0 2.0 MIDSCALE, GAIN = 2 2.5 FULL-SCALE 1.8 2.0 VOUT (V) IDD (mA) 1.6 1.4 ZERO CODE 1.2 1.0 EXTERNAL REFERENCE, FULL-SCALE 1.5 MIDSCALE, GAIN = 1 1.0 0.5 0.4 2.7 11954-047 0.6 3.2 3.7 4.2 4.7 5.2 0 –5 0 5 TIME (µs) SUPPLY VOLTAGE (V) 図 40. ゼロ・コードとフルスケール対電源電流(IDD) Rev. B VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V -18/34 - 図 43. パワーダウン終了時のミドスケール出力 10 11954-050 0.8 11954-049 0.8 AD5672R/AD5676R データシート 0.004 0.003 0.002 1 VOUT (V) 0.001 0 –0.003 –0.004 15 16 17 18 20 19 2 CH1 50.0mV 22 21 11954-054 VDD = 5V GAIN = 1 TD = 25°C REFERENCE = 2.5V CODE = 7FFF TO 8000 ENERGY = 1.209376nV-s –0.002 11954-051 –0.001 M1.00s A CH1 401mV TIME (µs) 図 44. デジタル/アナログ・グリッチ・インパルス 図 47. 0.1 Hz ~ 10 Hz での出力ノイズ 0.003 1200 VDD = 5V TA = 25°C GAIN = 1 INTERNAL REFERENCE = 2.5V 0.002 1000 0.001 800 NSD (nV/√Hz) VOUT (V) 0 –0.001 CHANNEL 1 CHANNEL 2 CHANNEL 3 CHANNEL 4 CHANNEL 5 CHANNEL 6 CHANNEL 7 –0.002 –0.003 –0.004 FULL SCALE MID SCALE ZERO SCALE 600 400 11954-052 –0.006 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 11954-055 200 –0.005 0 10 20 100 1k 10k FREQUENCY (Hz) TIME (µs) 1M 図 48. ノイズ・スペクトル密度(NSD) 図 45. アナログ・クロストーク 0 0.012 CHANNEL 1 CHANNEL 2 CHANNEL 3 CHANNEL 4 CHANNEL 5 CHANNEL 6 CHANNEL 7 0.010 0.008 0.006 VDD = 5V TA = 25°C INTERNAL REFERENCE = 2.5V –20 –40 –60 THD (dBV) 0.004 VOUT (V) 100k 0.002 0 –0.002 –80 –100 –120 –0.004 –140 –0.008 –0.010 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 –180 0 2 4 6 8 10 12 14 16 FREQUENCY (kHz) TIME (µs) 図 46. DAC 間クロストーク Rev. B –160 11954-056 11954-053 –0.006 図 49. 1 kHz での全高調波歪み(THD) -19/34 - 18 20 AD5672R/AD5676R データシート 1600 INTERNAL REFERENCE NSD (nV/√Hz) 1.9 1.8 CL = 0nF CL = 0.1nF CL = 1nF CL = 4.7nF CL = 10nF VOUT (V) 1.7 1.6 1.5 1.4 1.3 11954-057 1.2 1.1 1.0 0.10 0.11 0.12 0.13 0.14 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 1400 VDD = 5V TA = 25°C 1200 1000 800 600 400 200 11954–061 2.0 0 10 0.20 100 1k 図 50. 容量性負荷対セトリング・タイム 100k 1M 図 53. 内部リファレンスの NSD の周波数特性 2.0 2.5020 1.8 2.5015 DEVICE1 DEVICE2 DEVICE3 DEVICE4 DEVICE5 1.6 2.5010 DAC 1 DAC 2 DAC 3 DAC 4 DAC 5 DAC 6 DAC 7 DAC 8 1.2 1.0 0.8 2.5005 VREF (V) 1.4 VOUT (V) 10k FREQUENCY (Hz) TIME (ms) 2.5000 2.4995 0.6 2.4990 0.4 0 80 100 120 140 160 180 2.4980 –40 200 TIME (µs) 2 0.2 RESET MIDSCALE,MIDSCALE, GAINGAIN = 1= 1 VOUT AT ZS (V) VOUT AT MS (V) 0.3 0.1 1 40 TIME (µs) 0 60 11954-059 ZERO SCALE, GAIN = 1 20 図 52. ハードウェア・リセット Rev. B 0 20 40 60 80 100 120 図 54. 内部リファレンス電圧(VREF)の温度特性(A グレード) 3 0 –20 TEMPERATURE (°C) 図 51. セトリング・タイム、5.5 V 0 –20 11954-062 2.4985 11954-058 0.2 -20/34 - AD5672R/AD5676R データシート 2.50050 2.5020 TA = 25°C DEVICE1 DEVICE2 DEVICE3 DEVICE4 DEVICE5 2.5015 2.5010 2.50045 2.50040 2.50035 DEVICE3 2.50025 2.4990 2.50020 2.4985 2.50015 –20 0 20 40 60 80 100 120 図 55. 内部リファレンス電圧(VREF)の温度特性(B グレード) 2.5035 VDD = 5V TA = 25°C 2.5025 2.5020 2.5015 2.5010 2.5005 11954-064 2.5000 2.4995 –0.035 –0.025 –0.015 –0.005 0.005 0.015 LOAD CURRENT (A) 0.025 0.035 図 56. 負荷電流および電源電圧(VDD)対内部リファレンス電圧 Rev. B 2.50010 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 VDD (V) TEMPERATURE (°C) VREF (V) 2.50030 2.4995 2.4980 –40 DEVICE2 11954-065 VREF (V) 2.5000 11954-063 VREF (V) 2.5005 2.5030 DEVICE1 -21/34 - 図 57. 電源電圧(VDD)対内部リファレンス電圧(VREF) AD5672R/AD5676R データシート 用語の定義 相対精度または積分非直線性(INL) DAC の場合、相対精度すなわち積分非直線性は、DAC の伝達 関数の上下両端を結ぶ直線からの最大偏差(LSB 単位)を表し ます。 微分非直線性(DNL) 微分非直線性(DNL)は、隣接する 2 つのコードの間における 測定された変化と理論的な 1 LSB 変化との差を表します。微分 非直線性の仕様が ±1LSB 以内の場合は、単調増加性が保証され ています。これらの DAC は、設計により単調増加性を保証し ています。 ゼロ・コード誤差 ゼロ・コード誤差は、ゼロのコード(0x0000)を DAC レジス タにロードしたときの出力誤差を測定したものです。出力は理 論上 0 V となります。DAC と出力アンプのオフセット誤差の組 み合わせによって DAC 出力が 0 V より低くなることはないた め、ゼロコード誤差は常に正の値になります。ゼロ/コード誤差 は mV で表されます。 フルスケール誤差 フルスケール誤差は、フルスケール・コード(0xFFFF)を DAC レジスタにロードしたときの出力誤差を測定したものです。理 論上の出力は VDD − 1 LSB です。フルスケール誤差はフルスケ ール範囲のパーセント値(% FSR)で表されます。 ゲイン誤差 ゲイン誤差は DAC のスパン誤差を表します。DAC の伝達特性 の傾きの理論値からの偏位で、FSR の % で表されます。 オフセット誤差ドリフト ゼロコード誤差ドリフトは、温度変化に伴うオフセット誤差の 変化を測定したもので、µV/℃ で表されます。 オフセット誤差 オフセット誤差は、伝達関数のリニア領域での VOUT(実測値) と VOUT(理想値)との差を mV で表します。オフセット誤差 は、コード 256 を DAC レジスタにロードして測定します。こ れは負または正の値となります。 DC 電源電圧変動除去比(PSRR) DC 電源電圧変動除去比は、電源電圧変化の DAC 出力に対する 影響を表します。PSRR は、DAC のフルスケール出力での VOUT の変化の VDD の変化に対する比で、mV/V で表されます。VREF を 2 V に維持し、VDD を ±10 % 変化させます。 Rev. B -22/34 - 出力電圧セトリング・タイム 出力電圧セトリング・タイムは、フルスケールの 1/4 から 3/4 ま での入力の変化に対して、DAC 出力が規定のレベルに安定する ために要する時間であり、SYNC の立上がりエッジから測定さ れます。 デジタル/アナログ・グリッチ・インパルス デジタル/アナログ・グリッチ・インパルスは、DAC レジスタ の入力コードが変化したときに、アナログ出力に混入するイン パルスを表します。通常、nV-sec で表すグリッチの面積として 規定され、主要なキャリ変化(0x7FFF から 0x8000)時に、デ ジタル入力コードが 1 LSB だけ変化したときに測定されます。 デジタル・フィードスルー デジタル・フィードスルーは、DAC 出力の更新が行われていな いときに、DAC のデジタル入力から DAC のアナログ出力に注 入されるインパルスを表します。nV-sec で規定され、データ・ バス上でのフルスケール・コード変化時、すなわち全ビット 0 から全ビット 1 への変化、またはその逆の変化のときに測定さ れます。 リファレンス・フィードスルー リファレンス・フィードスルーは、DAC 出力の更新が行われて いないときの DAC 出力の信号振幅とリファレンス入力の比を 表します。(dB で表されます。) ノイズ・スペクトル密度 ノイズ・スペクトル密度は、内部で発生するランダム・ノイズ を測定したものです。ランダム・ノイズは、スペクトル密度 (nV/√Hz)として特性評価されます。DAC にミッドスケールを ロードして、その出力で発生するノイズを測定し、nV/√Hz で表 されます。 DC クロストーク DC クロストークは、別の DAC の出力の変化に応じた 1 つの DAC の出力レベルの DC 変化を表します。ミッドスケールに維 持した別の DAC をモニタしながら、1 つの DAC 上でのフルス ケール出力変化(または、ソフト・パワーダウンおよびパワー アップ)を使って測定し、μV で表されます。 負荷電流変化に起因する DC クロストークは、1 つの DAC の負 荷電流の変化がミッドスケールに維持された別の DAC へ与え る影響を測定し、μV/mA で表されます。 デジタル・クロストーク デジタル・クロストークは、別の DAC の入力レジスタにおけ るフルスケール・コード変化(全ビット 0 から全ビット 1 への 変化、およびその逆)に応じて、ミッドスケール・レベルにあ る 1 つの DAC の出力に混入したグリッチ・インパルスを表し ます。スタンドアロン・モードで測定し、nV-sec で表されま す。 AD5672R/AD5676R データシート アナログ・クロストーク アナログ・クロストークは、別の DAC の出力での変化によっ て 1 つの DAC の出力に混入したグリッチ・インパルスを表し ます。最初に、入力レジスタの 1 つにフルスケール・コード変 化(全ビット 0 から全ビット 1 への変化、およびその逆)をロ ードして測定します。次に、ソフトウェア LDAC を実行して、 デジタル・コードが変化しなかった DAC の出力をモニタしま す。グリッチの面積は nV-sec で表されます。 DAC 間クロストーク DAC 間クロストークは、デジタル・コードの変化とそれに続く 別の DAC のアナログ出力変化に起因して、1 つの DAC の出力 に混入するグリッチ・インパルスを表します。書込みコマンド と更新コマンドを使って、影響元のチャンネルにフルスケー ル・コード変化(全ビット 0 から全ビット 1 への変化、および その逆)をロードし、ミッドスケールにある影響先のチャンネ ルの出力をモニタして測定します。グリッチのエネルギは nVsec で表されます。 乗算帯域幅 乗算帯域幅は、DAC 内部のアンプの有限な帯域幅を測定したも のです。リファレンスのサイン波(フルスケール・コードを DAC にロードした状態)が出力に現れます。乗算帯域幅は、出 力振幅が入力を 3dB 下回るときの周波数です。 Rev. B -23/34 - 全高調波歪み(THD) THD は、理想的なサイン波と、DAC を使って減衰したサイン 波との偏差を表します。DAC のリファレンスにサイン波を使用 し、DAC 出力に生じる高調波を測定した値が THD であり、dB で表されます。 電圧リファレンス温度係数(TC) 電圧リファレンス TC は、温度変化に伴うリファレンス出力電 圧の変化を測定したもので、ボックス法を使って計算します。 この方法では、次のように、ppm/℃ で表される所定の温度範囲 でのリファレンス出力の最大変化として TC を定義していま す。 VREF ( MAX ) − VREF ( MIN ) 6 TC = × 10 V × Temp Range REF ( NOM ) ここで、 VREF (MAX) は全温度範囲で測定した最大リファレンス出力、 VREF (MIN) は全温度範囲で測定した最小リファレンス出力、 VREF (NOM) は公称リファレンス出力電圧 2.5 V、 Temp Range は規定の温度範囲 −40 ℃ ~ +125 ℃ です。 AD5672R/AD5676R データシート 動作原理 D/A コンバータ VREF AD5672R/AD5676R は、12/16 ビット、シリアル入力、電圧出力 のオクタル DAC で、リファレンスを内蔵しています。これら のデバイスは 2.7 V ~ 5.5 V の電源電圧で動作します。データ は、3 線式シリアル・インターフェースを介して 24 ビットのワ ード・フォーマットで AD5672R/AD5676R に書き込まれます。 AD5672R/AD5676R は、DAC 出力を既知の出力状態にパワーア ップさせるパワーオン・リセット回路を内蔵しています。これ らのデバイスにはソフトウェア・パワーダウン・モードも内蔵 されており、標準的な消費電流を 1 µA まで低減します。 R R TO OUTPUT AMPLIFIER R 伝達関数 R 内部リファレンスはデフォルトでオンになります。 DAC アーキテクチャ AD5672R/AD5676R では、セグメント化ストリング DAC アーキ テクチャを採用し、出力バッファを内蔵しています。内部ブロ ック図を図 58 に示します。 VREF REF (+) RESISTOR STRING REF (–) GND VOUTX 11954-066 DAC REGISTER GAIN (GAIN = 1 OR 2) 図 58. 1 チャンネルの DAC アーキテクチャのブロック図 抵抗ストリング構造を図 59 に示します。DAC レジスタにロー ドされるコードにより、電圧を取り出して出力アンプに供給す るストリングのノードが決まります。スイッチの 1 つが閉じて ストリングがアンプに接続されることにより、電圧が取り出さ れます。ストリング内の各抵抗は同じ値 R を持つため、ストリ ング DAC の単調増加性が保証されます。 Rev. B 図 59. 抵抗ストリング構造 内部リファレンス AD5672R/AD5676R の内部リファレンスは、パワーアップ時に イネーブルされますが、コントロール・レジスタへの書込みに よってディスエーブルすることができます。詳細については、 「内部リファレンスのセットアップ」のセクションを参照して ください。 AD5672R/AD5676R は、2.5 V、2 ppm/℃ のリファレンスを備 え、GAIN ピンまたはゲイン・ビットの状態に応じて 2.5 V また は 5 V のフルスケール出力になります。デバイスの内部リファ レンスは VREFOUT ピンに出力されます。このバッファ付きリフ ァレンスは最大 15 mA の外部負荷を駆動できます。 出力アンプ 出力バッファ・アンプは、出力でレール to レール電圧を発生し ます。実際の範囲は、VREF の値、ゲインの設定、オフセット誤 差、ゲイン誤差に依存します。 2.5V REF INPUT REGISTER R 11954-067 出力アンプのゲインは、TSSOP バージョンのゲイン選択ピン (GAIN)または LFCSP バージョンのゲイン・ビットを使って ×1 または ×2 に設定することができます。GAIN ピンを GND に 接続すると、8 個全ての DAC 出力のスパンが 0 V ~ VREF にな ります。GAIN ピンを VLOGIC に接続すると、8 個全ての DAC 出 力のスパンが 0 V ~ 2 × VREF になります。LFCSP パッケージを 採用する場合は、内部リファレンスおよびゲイン設定レジスタ のゲイン・ビットを使って出力アンプのゲインを設定します。 ゲイン・ビットのデフォルト値は 0 です。ゲイン・ビットが 0 のときは、8 個全ての DAC 出力のスパンが 0 V ~ VREF になり ます。ゲイン・ビットが 1 のときは、8 個全ての DAC 出力のス パンが 0 V ~ 2 × VREF.になります。TSSOP バージョンでは、ゲ イン・ビットは無視されます。 -24/34 - これらの出力アンプは、GND に接続した 1 kΩ と 10 nF の並列 接続負荷を駆動することができます。1/4 スケールから 3/4 スケ ールまでのセトリング・タイムが 5 µs(代表値)のときのスル ー・レートは 0.8 V/µs です。 AD5672R/AD5676R データシート 表 10. コマンドの定義 シリアル・インターフェース AD5672R/AD5676R は、SPI、QSPI™、MICROWIRE の各インタ ーフェース規格や大部分の DSP と互換性のある 3 線式シリア ル・インターフェース(SYNC、SCLK、SDI)を採用していま す。図 2 に、代表的な書込みシーケンスのタイミング図を示し ます。AD5672R/AD5676R は SDO ピンを備えているので、複数 のデバイスをデイジーチェーン接続することができます(「デ イジーチェーン動作」のセクションを参照)。このピンはリー ドバックに使うこともできます。 C3 0 0 Command C2 C1 0 0 0 0 C0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 1 1 0 0 1 0 データワードは、AD5672R では 12 ビットの入力コードとそれ に続く 4 個のドントケア・ビット、AD5676R では 16 ビットの 入力コードのみで構成されます(図 60 と図 61 参照)。これら のデータ・ビットは、SCLK の 24 個の立下がりエッジで入力レ ジスタに転送され、SYNC の立上がりエッジで更新されます。 1 1 0 0 0 1 1 0 1 0 1 1 コマンドは、選択したアドレス・ビットに応じて、個別の DAC チャンネル、組み合わせの DAC チャンネル、または全ての DAC に対して実行します。 1 … 1 1 … 1 0 … 1 0 … 1 入力シフトレジスタ AD5672R/AD5676R の入力シフトレジスタは 24 ビット幅です。 データは MSB ファースト(DB23)でロードされ、最初の 4 ビ ットはコマンド・ビット C3 ~ C0(表 10 参照)、次の 4 ビット は DAC アドレス・ビット A3 ~ A0(表 11 参照)、最後のビッ ト列はデータワードです。 Description No operation Write to Input Register n where n = 1 to 8, depending on the DAC selected from the address bits in Table 11 (dependent on LDAC ) Update DAC Register n with contents of Input Register n Write to and update DAC Channel n Power down/power up the DAC Hardware LDAC mask register Software reset (power-on reset) Internal reference and gain setup register Set up the DCEN register (daisy-chain enable) Set up the readback register (readback enable) Update all channels of the input register simultaneously with the input data Update all channels of the DAC register and input register simultaneously with the input data Reserved Reserved 表 11. アドレス・コマンド A3 0 0 0 0 0 0 0 0 1 Channel Address[3:0] A1 0 0 1 1 0 0 1 1 A2 0 0 0 0 1 1 1 1 Selected Channel1 DAC 0 DAC 1 DAC 2 DAC 3 DAC 4 DAC 5 DAC 6 DAC 7 A0 0 1 0 1 0 1 0 1 アドレス・ビットを使って DAC チャンネルの任意の組み合わせを選択することができます。 DB23 (MSB) C3 C2 DB0 (LSB) C1 C0 A3 A2 A1 A0 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 X X X X DATA BITS ADDRESS BITS 11954-068 COMMAND BITS 図 60. AD5672R の入力シフトレジスタ値 DB23 (MSB) C3 C2 DB0 (LSB) C1 C0 A3 A2 A1 A0 D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 DATA BITS ADDRESS BITS 11954-069 COMMAND BITS 図 61. AD5676R の入力シフトレジスタ値 Rev. B -25/34 - AD5672R/AD5676R データシート スタンドアロン動作 SYNC ラインをロー・レベルにすると、書込みシーケンスが開 始されます。SDI ラインからのデータは、SCLK の立下がりエ ッジで 24 ビット入力シフトレジスタに入力されます。24 個の データ・ビットの最終ビットがクロックインされた後 に、SYNC をハイ・レベルにします。次いで、設定された機 能、すなわち LDAC に応じた DAC レジスタ値の変更や動作モ ードの変更が実行されます。24 番目のクロックより前のクロッ クで SYNC をハイ・レベルにすると、それが有効なフレームと 見なされて、無効なデータが DAC にロードされます。次の書 込みシーケンスの前に SYNC を少なくとも 20 ns の間ハイ・レ ベルにして(シングル・チャンネル、図 2 の t8 参照)、SYNC の立下がりエッジで次の書込みシーケンスを開始できるように します。デバイスの消費電力を小さくするため、書込みシーケ ンスと書込みシーケンスの間は SYNC を電源電圧でアイドル状 態にします。SYNC ラインは SCLK の 24 個の立下がりエッジの 間ロー・レベルに維持され、DAC は SYNC の立上がりエッジで 更新されます。 データがアドレス指定された DAC の入力レジスタへ転送され た後に、SYNC ラインがハイ・レベルの間に LDAC をロー・レ ベルにすると、すべての DAC レジスタと出力が更新されま す。 書込みコマンドと更新コマンド SDI SCK SCLK PC7 SYNC PC6 LDAC SDO MISO SDI AD5672R/ AD5676R SCLK SYNC LDAC SDO SDI AD5672R/ AD5676R SCLK SYNC 入力レジスタ n の値による DAC レジスタ n の更新 コマンド 0010 は、選択した入力レジスタの値を DAC レジスタ と出力にロードして DAC 出力を直接更新します。 DAC チャンネル n への書込みと更新(LDAC に依存 しない) コマンド 0011 により、DAC レジスタに書込みを行って DAC 出 力を直接更新することができます。ビット D7 ~ ビット D0 に より、データを入力レジスタからどの DAC の DAC レジスタに 転送するかが決まります。ビットを 1 にセットすると、データ が入力レジスタから適切な DAC レジスタに転送されます。 デイジーチェーン動作 複数の DAC を内蔵するシステムでは、SDO ピンを使って複数 のデバイスをデイジーチェーン接続することができます。この 機能は、ソフトウェアでデイジーチェーン・イネーブル (DCEN)コマンドを実行することによってイネーブルされま す。コマンド 1000 は、この DCEN 機能に割り当てられていま す(表 10 参照)。デイジーチェーン・モードは、DCEN レジス タのビット DB0 をセットすることによってイネーブルされま す。デフォルト設定はスタンドアロン・モードで、DB0 = 0 で す。ビットの状態と対応するデバイスの動作モードを表 12 に示 します。 表 12. デイジーチェーン・イネーブル(DCEN)レジスタ Description Standalone mode (default) DCEN mode -26/34 - SDO 11954-070 コマンド 0001 により、各 DAC 専用の入力レジスタに個別に書 込みを行うことができます。LDAC がロー・レベルの場 合、LDAC マスク・レジスタで制御されていなければ、入力レ ジスタはトランスペアレントになります。 Rev. B MOSI AD5672R/ AD5676R LDAC 入力レジスタ n への書込み(LDAC に依存する) DB0 0 1 68HC11* 図 62. AD5672R/AD5676R のデイジーチェーン接続 SYNC がロー・レベルのとき、SCLK ピンは連続的に入力シフ トレジスタに接続されます 24 個を超えるクロック・パルスが入 力されると、データは入力シフトレジスタからはみ出して、 SDO ラインに出力されます。このデータは SCLK の立上がりエ ッジで出力され、SCLK の立下がりエッジで有効です。この SDO ラインをチェーン内の次の DAC の SDI 入力に接続するこ とにより、デイジーチェーン・インターフェースが構成されま す。システム内の各 DAC は、24 個のクロック・パルスを必要 とします。したがって、必要な合計クロック・サイクル数は 24×N になります。ここで、N は更新される合計デバイス数で す。24 の整数倍でないクロックで SYNC がハイ・レベルになる と、それが有効なフレームと見なされて、無効なデータが DAC にロードされることがあります。すべてのデバイスに対するシ リアル転送が完了したら、SYNC がハイ・レベルになります。 この動作により、デイジーチェーン内にある各デバイス内の入 力データがラッチされて、入力シフトレジスタにさらにデータ が入力されるのを防止します。シリアル・クロックとしては、 連続クロックまたはゲーティド・クロックが可能です。正しい 数のクロック・サイクルの間、SYNC がロー・レベルに維持さ れる場合、連続した SCLK ソースが使用されます。ゲーティ ド・クロック・モードでは、正確な数のクロック・サイクルを 含むバースト・クロックを使い、最終クロックの後に SYNC を ハイ・レベルにしてデータをラッチする必要があります。 AD5672R/AD5676R データシート 表 13. 動作モード リードバック・モードは、ソフトウェアで実行可能なリードバ ック・コマンドによって開始されます。コントロール・レジス タのデイジーチェーン・モード・ディスエーブル・ビットによ って SDO 出力をディスエーブルしている場合、SDO 出力は読 出し動作の間自動的にイネーブルされ、その後、再度ディスエ ーブルされます。コマンド 1001 は、リードバック機能に割り当 てられています。このコマンドは、アドレス・ビット A3 ~ A0 に従って、読出し対象の DAC 入力レジスタを選択します(表 10 ~ 表 11 参照)。リードバック時は 1 個の入力レジスタだけ が選択可能であることに注意してください書込みシーケンス内 の残りのデータ・ビットはドントケア・ビットです。次の SPI 書込み時に SDO に出力されるデータには、前にアドレス指定し たレジスタのデータが含まれています。 例えば、チャンネル 0 の DAC レジスタをリードバックすると きは、次のシーケンスを使うことができます。 1. 2. 0x900000 を AD5672R/AD5676R 入力レジスタへ書込みま す。この動作により、デバイスが読出しモードに設定さ れ、チャンネル 0 の DAC レジスタが選択されます。デー タ・ビット DB15 ~ DB0 はすべてドントケア・ビットであ ることに注意してください。 次に、2 番目の書込みで、無動作(NOP)状態 0x000000 を 書き込みます。この書き込み時に、レジスタのデータが SDO ラインにクロックアウトされます。DB23 ~ DB20 は 未定義データで、最後の 16 ビットは DAC レジスタの DB19 ~ DB4 の値です。 Operating Mode Normal Operation Power-Down Modes 1 kΩ to GND Tristate PD1 0 PD0 0 0 1 1 1 入力シフトレジスタの PD1 と PD0 の両方のビットを 0 に設定す ると、デバイスは 5 V/1 mA(代表値)の消費電力で通常動作を 行います。しかし、2 種類のパワーダウン・モードでは、電源 電流が 1 µA(代表値)に減少します。この電源電流の減少に加 えて、出力段が内部でアンプ出力から既知の値の抵抗ネットワ ークに切り替わります。これには、デバイスがパワーダウン・ モードのときにデバイスの出力インピーダンスが既知であると いう利点があります。また、2 種類のパワーダウン・オプショ ンがあります。出力を内部で 1 kΩ 抵抗を介して GND に接続す るか、オープン・サーキット(スリーステート)のままにしま す。図 63 に出力段を示します。 DAC AMPLIFIER POWER-DOWN CIRCUITRY VOUT RESISTOR NETWORK 11954-071 リードバック動作 図 63. パワーダウン時の出力段 SYNC がハイ・レベルのとき、SDO ピンは、最終データ・ビッ トを保持する弱いラッチで駆動されます。SDO ピンは、別のデ バイスの SDO ピンによってオーバードライブすることができる ので、同じ SPI インターフェースを使って複数のデバイスを読 み出すことができます。 パワーダウン動作 AD5672R/AD5676R には 2 種類のパワーダウン・モードがあり ます。コマンド 0100 がパワーダウン機能に指定されています (表 10 参照)。これらのパワーダウン・モードは、入力シフト レジスタの 16 ビット(ビット DB15 ~ ビット DB0)を設定す ることにより、ソフトウェアで設定することができます。2 ビ ットが各 DAC チャンネルに対応しています。2 ビットの状態と 対応するデバイスの動作モードを表 13 に示します。 パワーダウン・モードになると、バイアス・ジェネレータ、出 力アンプ、抵抗ストリング、およびその他関係するリニア回路 がシャットダウンされます。ただし、DAC レジスタの値はパワ ーダウン・モードで影響を受けることはありません。デバイス がパワーダウン・モードのときに DAC レジスタを更新するこ とができます。パワーダウンから抜け出すのに要する時間は、 VDD = 5 V で 2.5 µs(代表値)です。 消費電流をさらに低減するためには、内部リファレンスをパワ ー・オフします。詳細については、「内部リファレンスのセッ トアップ」のセクションを参照してください。 対応するビットを設定することにより、任意または全ての DAC (DAC 0 ~ DAC 7)を、選択したモードにパワーダウンさせま す。パワーダウン/パワーアップ動作時の入力シフトレジスタ の値については、表 14 を参照してください。 表 14. パワーダウン/パワーアップ動作の 24 ビット入力シフトレジスタ値 [DB23:DB20] 0100 1 DB19 0 [DB18:DB16] XXX 1 DAC 7 [DB15:B14] [PD1:PD0] DAC 6 [DB13:B12] [PD1:PD0] DAC 5 [DB11:B10] [PD1:PD0] X はドントケア。 Rev. B -27/34 - DAC 4 [DB9:DB8] [PD1:PD0] DAC 3 [DB7:DB6] [PD1:PD0] DAC 2 [DB5:DB4] [PD1:PD0] DAC 1 [DB3:DB2] [PD1:PD0] DAC 0 [DB1:DB0] [PD1:PD0] AD5672R/AD5676R データシート DAC のロード(ハードウェア LDAC ピン) AD5672R/AD5676R DAC は、入力レジスタと DAC レジスタの 2 つのレジスタ・バンクで構成されたダブル・バッファ付きイン ターフェースを内蔵しています。任意の組み合わせの入力レジ スタに書込みを行うことができます。DAC レジスタの更新 は LDAC ピンによって制御されます。 DAC の瞬時更新(LDAC をロー・レベルに維持) DAC の瞬時更新の場合、コマンド 0001 を使ってデータを入力 レジスタへクロックインする間、LDAC をロー・レベルに維持 します。アドレス指定された入力レジスタと DAC レジスタの 両方が SYNC の立上がりエッジで更新されて、出力が変化を開 始します(表 16 参照)。 AMPLIFIER VREF 12-/16-BIT DAC LDAC DAC REGISTER VOUTX LDAC マスク・レジスタ コマンド 0101 は、このソフトウェア LDAC 機能用です。アド レス・ビットは無視されます。コマンド 0101 を使って DAC に 書込みを行うと、8 ビットの LDAC レジスタ(DB7 ~ DB0)が ロードされます。各チャンネルのデフォルト値は 0、すなわ ち LDAC ピンが通常動作をします。これらのビットを 1 に設定 すると、ハードウェア LDAC ピンの状態に関係なく、この DAC チャンネルは LDAC ピンの変化を無視します。この柔軟な機能 は、LDAC ピンに対応してチャンネルを選択するアプリケーシ ョンに有用です。 11954-172 SCL DAC の遅延更新の場合、コマンド 0001 を使ってデータを入力 レジスタへクロックインする間、LDAC をハイ・レベルに維持 します。SYNC をハイ・レベルにした後に LDAC をロー・レベ ルにすることにより、すべての DAC 出力が非同期で更新され ます。更新は LDAC の立下がりエッジで行われます。 この LDAC レジスタにより、ハードウェア LDAC ピンを柔軟に 制御することができます(表 15 参照)。DAC チャンネルに対 して LDAC ビット(DB0 ~ DB7)を 0 に設定することは、この チャンネルの更新がハードウェア LDAC ピンで制御されること を意味します。 INPUT REGISTER INTERFACE LOGIC SDA DAC の遅延更新(LDAC へロー・レベルのパルスを 入力) 図 64. 1 個の DAC の入力ロード回路の簡略図 表 15. LDAC 上書きの定義 Load LDAC Register 1 LDAC Bits (DB7 to DB0) LDAC Pin LDAC Operation 00000000 1 or 0 LDAC ピンによって決定される。 11111111 X1 DAC チャネルが更新され、LDAC ピンを無効にする。DAC チャネルは LDAC を 1 とみなす。 X はドントケア。 表 16. 書込みコマンドと LDAC ピンの真理値表 1 Command 0001 Description Write to Input Register n (dependent on LDAC) Hardware LDAC Pin State VLOGIC GND 2 Input Register Contents Data update Data update DAC Register Contents No change (no update) Data update 0010 Update DAC Register n with contents of Input Register n Write to and update DAC Channel n VLOGIC No change Updated with input register contents GND No change Updated with input register contents VLOGIC GND Data update Data update Data update Data update 0011 ハードウェア LDAC ピンのハイ・レベルからロー・レベルへの変化により、常に DAC レジスタの値が LDAC マスク・レジスタでマスク(ブロック)さ れていないチャンネルの入力レジスタの値で更新されます。 2 LDAC をロー・レベルに固定すると、LDAC マスク・ビットは無視されます。 1 Rev. B -28/34 - AD5672R/AD5676R データシート ハードウェア・リセット(RESET) ハンダ加熱リフロー RESET ピンはアクティブ・ローのリセットで、出力をゼロ・ス ケールまたはミッドスケールにクリアすることができます。ク リア・コード値は、RESET 選択 ピンを使って選択することがで きます。動作を完了するには、RESET ピンを最小時間(表 5 参 照)ロー・レベルに維持する必要があります。RESET 信号がハ イ・レベルに戻っても、新しい値が設定されるまで出力はクリ ア値を維持します。RESET ピンがロー・レベルの間、出力を新 しい値で更新することはできません。DAC をパワーオン・リセ ット・コードにリセットする、ソフトウェアで実行可能なリセ ット機能もあります。コマンド 0110 は、このソフトウェア・リ セット機能に割り当てられています(表 10 参照)。パワーオ ン・リセット時の LDAC と RESET の全てのイベントは無視され ます。 全ての IC リファレンス電圧回路と同様に、ハンダ処理によって リファレンス値がシフトすることがあります。アナログ・デバ イセズでは、デバイスをボードにハンダ付けする影響を再現す る、プリコンディションと呼ばれる信頼性テストを実施してい ます。前述の出力電圧の仕様には、この信頼性テストの影響が 含まれています。 この信頼性テスト(プリコンディション)で測定したハンダ加 熱リフローの影響を図 65 に示します。 35 POSTSOLDER HEAT REFLOW 25 PRESOLDER HEAT REFLOW 20 15 10 5 11954-073 AD5672R/AD5676R は、パワーアップ時に出力電圧を制御する パワーオン・リセット回路を内蔵しています。RSTSEL ピンを ロー・レベルに接続すると、出力はゼロ・スケールにパワーア ップします。これは DAC のリニア領域外であることに注意し てください。RSTSEL ピンをハイ・レベルに接続すると、VOUTx はミッドスケールにパワーアップします。DAC に有効な書込み シーケンスが実行されるまで、出力はパワーアップされたこの レベルを維持します。RSTSEL ピンは、TSSOP バージョンでの み使用できます。AD5672R/AD5676R の LFCSP バージョンを使 用する場合は、出力は 0 V にパワーアップします。 HITS リセット選択ピン(RSTSEL) 30 0 2.497 2.498 2.499 2.500 2.501 2.502 VREF (V) 図 65. ハンダ加熱リフローでのリファレンス電圧のシフト LFCSP バージョンのアンプのゲインの選択 長時間温度ドリフト LFCSP バージョンの出力アンプのゲイン設定は、内部リファレ ンスおよびゲイン設定レジスタの DB2 ビットの状態によって決 まります(表 17 と表 18 参照)。 150 ℃ での 1000 時間の寿命テスト後の VREF 値の変化を図 66 に 示します。 70 内部リファレンスのセットアップ 60 50 40 HITS 内部リファレンスは、デフォルトでパワーアップ時にオンにな ります。電源電流を減らすには、コントロール・レジスタのソ フトウェアで設定可能なビット DB0 をセットして、このリファ レンスをオフします。ビットの状態と対応するデバイスの動作 モードを表 17 に示します。コマンド 0111 は、LFCSP バージョ ンの内部リファレンスのセットアップと ゲイン設定に割り当て られています(表 10 参照)。 30 20 表 17. 内部リファレンスおよびゲイン設定レジスタ DB0 10 Description Amplifier gain setting DB2 = 0: amplifier gain = 1 (default) DB2 = 1: amplifier gain = 2 Reference enable DB0 = 0: internal reference enabled (default) DB0 = 1: internal reference disabled 11954-074 Bit DB2 0 HOURS 168 HOURS 500 HOURS 1000 HOURS 0 2.498 2.499 2.500 VREF (V) 2.501 2.502 図 66. 1000 時間でのリファレンスのドリフト 表 18. 内部リファレンスおよびゲイン設定コマンドに対する 24 ビット入力シフトレジスタの値 DB23 (MSB) 0 Rev. B DB22 1 DB21 1 DB20 1 DB19 to DB3 Don’t care -29/34 - DB2 Gain DB1 Reserved. Set to 0 DB0 (LSB) Reference enable AD5672R/AD5676R データシート 3 熱ヒステリシス FIRST TEMPERATURE SWEEP SUBSEQUENT TEMPERATURE SWEEPS 熱ヒステリシスは、周囲温度から低温、高温と変化させ、周囲 温度に戻すことによってリファレンス電圧に生じる電圧差で す。 2 HITS 1 0 –130 –110 11954-075 熱ヒステリシス・データを図 67 に示します。このデータは、周 囲温度から −40 ℃ まで変化させてから、+125 ℃ まで変化さ せ、周囲温度に戻すことによって測定したものです。次に、周 囲温度での 2 つの測定値の間の VREF の変化分(図 67 に青で表 示)を計算しました。同じ温度変化と測定を直ちに繰り返し、 その結果を図 67 に赤で示します。 –90 –70 –50 –30 –10 10 DISTORTION (ppm) 図 67. 熱ヒステリシス Rev. B -30/34 - 30 50 70 AD5672R/AD5676R データシート アプリケーション情報 電源の推奨事項 AD5672R/AD5676R は通常、VDD = 3.3 V と VLOGIC = 1.8 V の電源 で動作します。 VDD ピンの電源として ADP7118 を、VLOGIC ピンの電源として ADP160 を使用することができます。図 68 に、このセットアッ プを示します。ADP7118 と ADP160 は、それぞれ最大 20 V と 5.5 V の入力電圧で動作することができます。 ADP160 LDO アナログ・デバイセズの ADSP-BF527 は、1 個の SPORT シリア ル・ポートを内蔵しています。図 70 に、1 個の SPORT インタ ーフェースを使って AD5672R/AD5676R を制御する方法を示し ます。 AD5672R/ AD5676R 3.3V: VDD 1.8V: VLOGIC ADSP-BF531 図 68. AD5672R/AD5676R に対する低ノイズの電力ソリューション SPORT_TFS SPORT_TSCK SPORT_DTO マイクロプロセッサ・インターフェース マイクロプロセッサと AD5672R/AD5676R とのインターフェー スは、DSP プロセッサとマイクロコントローラに対して互換性 を持つ標準プロトコルを使用するシリアル・バスを介して行い ます。この通信チャンネルには、クロック信号、データ信号、 同期信号から構成される 3 線式または 4 線式のインターフェー スが必要です。AD5672R/AD5676R は 24 ビット・データ・ワー ドを使い、SYNC の立上がりエッジでデータが有効である必要 があります。 AD5672R/AD5676R と ADSP-BF531 とのインタ ーフェース AD5672R/AD5676R の SPI インターフェースは、業界標準の DSP とマイクロコントローラに容易に接続できるように設計さ れています。アナログ・デバイセズの Blackfin® DSP に接続さ れた AD5672R/AD5676R を図 69 に示します。Blackfin は、 AD5672R/AD5676R の SPI ピンに直接接続できる SPI ポートを 内蔵しています。 ADSP-BF531 LDAC RESET 図 70. SPORT インターフェース レイアウトのガイドライン 精度が重要な回路では、電源とグラウンド・リターンのレイア ウトを注意深く行うことが、定格性能の保証に役立ちます。 AD5672R/AD5676R を実装する PCB は、これらのデバイスがア ナログ・プレーン上になるように設計します。 AD5672R/AD5676R には、各電源に 10 µF と 0.1 µF の並列接続 による十分な電源バイパスが必要で、パッケージのできるだけ 近くに、理想的にはデバイスに隣接させて配置します。10 µF のコンデンサにはタンタルのビード型を使用します。0.1 µF の コンデンサには、高周波でグラウンドに対する低インピーダン ス・パスを提供するセラミック型のような実効直列抵抗 (ESR)が小さく、かつ実効直列インダクタンス(ESL)が小 さいものを使って、内部ロジックのスイッチングに起因する過 渡電流を処理する必要があります。 デバイス上の GND プレーンを大きくすることにより、自然な 放熱効果を得ることができます(図 71 参照)。 SYNC SCLK SDI AD5672R/ AD5676R 11954-076 PF9 PF8 LDAC RESET 1 枚のボードに多くのデバイスが搭載されるシステムでは、電 力消費を容易にするために、なんらかの放熱機能を備えること が多くの場合に有効です。 AD5672R/ AD5676R SPISELx SCK MOSI GPIO0 GPIO1 SYNC SCLK SDI 11954-077 LDO 11954-176 ADP7118 5V INPUT AD5672R/AD5676R と SPORT とのインターフ ェース 図 69. ADSP-BF531 インターフェース BOARD 図 71. パッドとボードの接続 Rev. B -31/34 - 11954-078 GND PLANE AD5672R/AD5676R データシート 多くのプロセス制御アプリケーションでは、制御する装置と制 御される装置の間に絶縁バリアを設けて、危険なコモンモード 電圧から制御回路を保護し絶縁する必要があります。アナロ グ・デバイセズの iCoupler® 製品は、2.5 kV を超える絶縁電圧 を提供します。AD5672R/AD5676R はシリアル・ローディング 構造を採用しているため、インターフェース・ライン数が最小 で済むので、絶縁型インターフェースに最適です。ADuM1400 を使用した、 AD5672R/AD5676R に対する 4 チャンネル絶縁型 インターフェースを図 72 に示します。詳細については、 www.analog.com/icoupler をご覧ください。 CONTROLLER SERIAL CLOCK IN SERIAL DATA OUT ADuM14001 VIA VOA ENCODE DECODE ENCODE DECODE ENCODE DECODE ENCODE DECODE VIB VOB VIC SYNC LOAD DAC OUT 1ADDITIONAL VOC VID VOD PINS OMITTED FOR CLARITY. 図 72. 絶縁型インターフェース Rev. B -32/34 - TO SCLK TO SDI TO SYNC TO LDAC 11954-079 デジタル・アイソレータを用いた絶縁インターフ ェース AD5672R/AD5676R データシート 外形寸法 6.60 6.50 6.40 20 11 4.50 4.40 4.30 6.40 BSC 10 1 PIN 1 0.65 BSC 1.20 MAX 0.15 0.05 COPLANARITY 0.10 0.30 0.19 0.20 0.09 0.75 0.60 0.45 8° 0° SEATING PLANE COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AC 図 73. 24 ピン薄型シュリンク・スモール・アウトライン・パッケージ[TSSOP] (RU-20) 寸法: mm 0.30 0.25 0.18 0.50 BSC PIN 1 INDICATOR 20 16 15 1 EXPOSED PAD 2.75 2.60 SQ 2.35 11 TOP VIEW 0.80 0.75 0.70 SEATING PLANE 0.50 0.40 0.30 5 10 6 0.25 MIN BOTTOM VIEW 0.05 MAX 0.02 NOM COPLANARITY 0.08 0.20 REF FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO THE PIN CONFIGURATION AND FUNCTION DESCRIPTIONS SECTION OF THIS DATA SHEET. COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-WGGD. 図 74. 20 ピン・リードフレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_WQ] 4 mm × 4 mm ボディ、極薄、クワッド (CP-20-8) 寸法: mm Rev. B -33/34 - 020509-B PIN 1 INDICATOR 4.10 4.00 SQ 3.90 AD5672R/AD5676R データシート オーダー・ガイド 1 Model AD5672RBRUZ AD5672RBRUZ-REEL7 AD5672RBCPZ-REEL7 AD5672RBCPZ-RL AD5676RARUZ AD5676RARUZ REEL7 AD5676RACPZ-REEL7 AD5676RACPZ-RL AD5676RBRUZ AD5676RBRUZ-REEL7 AD5676RBCPZ-REEL7 AD5676RBCPZ-RL EVAL-AD5676RSDZ 1 Resolution (Bits) 12 12 12 12 16 16 16 16 16 16 16 16 Temperature Range −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C −40°C to +125°C Accuracy (LSB INL) ±1 ±1 ±1 ±1 ±8 ±8 ±8 ±8 ±3 ±3 ±3 ±3 Typical Reference Temperature Coefficient (ppm/°C) 2 2 2 2 5 5 5 5 2 2 2 2 Z = RoHS 準拠製品。 I2C は、Philips Semiconductors 社(現在の NXP Semiconductors 社)が独自に開発した通信プロトコルです。 Rev. B -34/34 - Package Description 20-Lead TSSOP 20-Lead TSSOP 20-Lead LFCSP_WQ 20-Lead LFCSP_WQ 20-Lead TSSOP 20-Lead TSSOP 20-Lead LFCSP_WQ 20-Lead LFCSP_WQ 20-Lead TSSOP 20-Lead TSSOP 20-Lead LFCSP_WQ 20-Lead LFCSP_WQ Evaluation Board Package Option RU-20 RU-20 CP-20-8 CP-20-8 RU-20 RU-20 CP-20-8 CP-20-8 RU-20 RU-20 CP-20-8 CP-20-8