MAXIM MAX5183

19-1577; Rev 0; 10/99
概要 _______________________________
特長 _______________________________
MAX5180は、低歪み及び低電力動作でのアナログ信号
再構築を必要とする通信機器において高性能を発揮
するために設計された2つの10ビット同時更新電圧出力
ディジタルアナログコンバータ(DAC)を含んでいます。
MAX5183は同じ仕様ですが、電圧出力動作用にオン
チップ高精度抵抗を備えています。どちらの素子も、
出力において望ましくないスプリアス信号成分を最小限
に抑えるために10pVsグリッチ動作設計になっています。
内蔵+1.2Vバンドギャップ回路は、よく安定化された
低ノイズリファレンスを提供します。外部リファレンス
動作用にこのリファレンスをディセーブルすることも
できます。
◆ 単一電源：+2.7V∼+3.3V
MAX5180/MAX5183は、最小の消費電力で高レベルの
信号完全性を提供するように設計されています。いずれ
のDACも+2.7V∼+3.3Vの単一電源で動作します。
さらに、これらのDACは3つの動作モード(通常、低電力
スタンバイ及び完全シャットダウン)を備えています。
完全シャットダウンにおいてはシャットダウン電流が
1µA(max)となり、可能な最も低い電力消費を実現します。
スタンバイモードからフルDAC動作までのウェイク
アップ時間が0.5µsと短いため、必要なときにだけDAC
を起動して電力を節約できます。
MAX5180/MAX5183は28ピンQSOPパッケージに
収められており、拡張(-40℃∼+85℃)温度範囲のもの
が用意されています。低分解能のデュアル8ビット
バージョンについては、MAX5186/MAX5189のデータ
シートを参照して下さい。
アプリケーション_____________________
I&Q送信信号の信号再構築
ディジタル信号処理
任意波形の発生(AWG)
イメージング
◆ 広スプリアスフリーダイナミックレンジ：
70dB(fOUT = 2.2MHz)
◆ 各DACが完全差動出力を装備
◆ FSR利得ミスマッチ：±0.5%
◆ 位相ミスマッチ：±0.2゜
◆ 低電流スタンバイ又はフルシャットダウンモード
◆ 内部+1.2V低ノイズバンドギャップリファレンス
◆ パッケージ：28ピンQSOP
型番 _______________________________
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
MAX5180BEEI
MAX5183BEEI
-40°C to +85°C
-40°C to +85°C
28 QSOP
28 QSOP
ピン配置 ____________________________
TOP VIEW
CREF1 1
28 CREF2
OUT1P 2
27 OUT2P
OUT1N 3
26 OUT2N
AGND 4
25 REFO
AVDD 5
DACEN 6
24 REFR
MAX5180
MAX5183
23 DGND
PD 7
22 DVDD
CS 8
21 D9
CLK 9
20 D8
N.C. 10
19 D7
REN 11
18 D6
D0 12
17 D5
D1 13
16 D4
D2 14
15 D3
QSOP
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。www.maxim-ic.com
1
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
AVDD, DVDD to AGND, DGND .................................-0.3V to +6V
Digital Inputs to DGND.............................................-0.3V to +6V
OUT1P, OUT1N, OUT2P, OUT2N, CREF1,
CREF2 to AGND ...................................................-0.3V to +6V
VREF to AGND ..........................................................-0.3V to +6V
AGND to DGND.....................................................-0.3V to +0.3V
AVDD to DVDD .................................................................... ±3.3V
Maximum Current into Any Pin............................................50mA
Continuous Power Dissipation (TA = +70°C)
28-Pin QSOP (derate 9.00mW/°C above +70°C)....... 725mW
Operating Temperature Range
MAX518_BEEI.................................................-40°C to +85°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C
Lead Temperature (soldering, 10sec) ............................ +300°C
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(AVDD = DVDD = +3V ±10%, AGND = DGND = 0, fCLK = 40MHz, IFS = 1mA, 400Ω differential output, CL = 5pF, TA = TMIN to TMAX,
unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
STATIC PERFORMANCE
N
10
Integral Nonlinearity
INL
-2
±0.5
+2
LSB
Differential Nonlinearity
DNL
Guaranteed monotonic
-1
±0.5
+1
LSB
MAX5180
-2
+2
MAX5183
-8
+8
(Note 1)
-40
Resolution
Zero-Scale Error
Full-Scale Error
Bits
±15
+40
LSB
LSB
DYNAMIC PERFORMANCE
Output Settling Time
To ±0.5LSB error band
Glitch Impulse
Spurious-Free Dynamic Range
to Nyquist
SFDR
fCLK = 40MHz
Total Harmonic Distortion to
Nyquist
THD
fCLK = 40MHz
Signal-to-Noise Ratio to Nyquist
SNR
fCLK = 40MHz
DAC-to-DAC Output Isolation
fOUT = 2.2MHz
Clock and Data Feedthrough
All 0s to all 1s
ns
10
pVs
72
fOUT = 550kHz
fOUT = 2.2MHz
25
57
fOUT = 550kHz
-70
fOUT = 2.2MHz
-68
fOUT = 550kHz
61
fOUT = 2.2MHz
59
56
Output Noise
dBc
70
-63
dB
dB
-60
dB
50
nVs
10
pA/√Hz
Gain Mismatch Between
DAC Outputs
fOUT = 2.2MHz
±0.5
Phase Mismatch Between
DAC Outputs
fOUT = 2.2MHz
±0.15
degrees
400
mV
±1
%FSR
ANALOG OUTPUT
Full-Scale Output Voltage
VFS
-0.3
0.8
V
DACEN = 0, MAX5180 only
-1
1
µA
0.5
1.5
mA
Voltage Compliance of Output
Output Leakage Current
Full-Scale Output Current
IFS
MAX5180 only
DAC External Output Resistor
Load
RL
MAX5180 only
2
1
400
_______________________________________________________________________________________
Ω
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
(AVDD = DVDD = +3V ±10%, AGND = DGND = 0, fCLK = 40MHz, IFS = 1mA, 400Ω differential output, CL = 5pF, TA = TMIN to TMAX,
unless otherwise noted. Typical values are at TA = +25°C.)
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
1.12
1.2
1.28
V
REFERENCE
Output Voltage Range
VREF
Output Voltage Temperature
Drift
TCVREF
50
ppm/°C
Reference Output Drive
Capability
IREFOUT
10
µA
Reference Supply Rejection
Current Gain (IFS / IREF)
0.5
mV/V
8
mA/mA
POWER REQUIREMENTS
Analog Power-Supply Voltage
2.7
AVDD
PD = 0, DACEN = 1, digital inputs at 0
or DVDD
2.7
3.3
V
5.0
mA
3.3
V
Analog Supply Current
IAVDD
Digital Power-Supply Voltage
DVDD
Digital Supply Current
IDVDD
PD = 0, DACEN = 1, digital inputs at 0
or DVDD
4.2
5.0
mA
ISTANDBY
PD = 0, DACEN = 0, digital inputs at 0
or DVDD
1.0
1.5
mA
ISHDN
PD = 1, DACEN = X, digital inputs at 0
or DVDD (X = don’t care)
0.5
1.0
µA
Standby Current
Shutdown Current
2.7
LOGIC INPUTS AND OUTPUTS
Digital Input Voltage High
VIH
Digital Input Voltage Low
VIL
Digital Input Current
IIN
Digital Input Capacitance
CIN
2
V
VIN = 0 or DVDD
10
0.8
V
±1
µA
pF
TIMING CHARACTERISTICS
DAC1 DATA to CLK Rise
Setup Time
tDS1
10
ns
DAC2 DATA to CLK Fall
Setup Time
tDS2
10
ns
DAC1 CLK Rise to DATA
Hold Time
tDH1
0
ns
DAC2 CLK Fall to DATA
Hold Time
tDH2
0
ns
CS Fall to CLK Rise Time
CS Fall to CLK Fall Time
5
ns
5
ns
DACEN Rise Time to VOUT_
0.5
µs
PD Fall Time to VOUT_
50
µs
Clock Period
tCP
25
ns
Clock High Time
tCH
10
ns
Clock Low Time
tCL
10
ns
_______________________________________________________________________________________
3
MAX5180/MAX5183
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
標準動作特性 _______________________________________________________________
(AVDD = DVDD = +3V, AGND = DGND = 0, 400Ω differential output, IFS = 1mA, CL = 5pF, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
MAX5180/83-01
0.5
0.4
0.3
0.2
DNL (LSB)
0
0
-0.1
-0.1
-0.2
MAX5180
2.51
2.49
2.45
-0.3
0
INPUT CODE
INPUT CODE
ANALOG SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE
DIGITAL SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
3.5
3.0
MAX5183
MAX5180
2.0
MAX5180
MAX5183
4
2
-15
10
35
60
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
590
580
MAX5183
570
MAX5183
580
570
MAX5180
560
550
4.0
4.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
-40
-15
5.0
5.5
10
35
60
85
0.80
0.75
0.70
MAX5183
0.65
MAX5180
0.60
0.55
0.50
540
560
3.5
1
SHUTDOWN CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE
MAX5180/83-08
590
STANDBY CURRENT (µA)
MAX5180
3.0
MAX5180
2
TEMPERATURE (°C)
600
MAX5180/83-07
600
5.5
3
5.5
STANDBY CURRENT vs. TEMPERATURE
STANDBY CURRENT vs. SUPPLY VOLTAGE
2.5
MAX5183
4
SUPPLY VOLTAGE (V)
TEMPERATURE (°C)
610
5.0
0
2.5
85
SHUITDOWN CURRENT (µA)
-40
4.5
5
0
1.5
4.0
MAX5180/83-09
2.5
3.5
DIGITAL SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
8
6
3.0
SUPPLY VOLTAGE (V)
10
DIGITAL SUPPLY CURRENT (mA)
MAX5180/83-04
4.0
2.5
128 256 384 512 640 768 896 1024
MAX5180/83-06
128 256 384 512 640 768 896 1024
DIGITAL SUPPLY CURRENT (mA)
0
4
MAX5183
2.47
-0.2
ANALOG SUPPLY CURRENT (mA)
0.1
MAX5180/83-05
INL (LSB)
0.3
0.1
2.53
SUPPLY CURRENT (mA)
0.4
0.2
2.55
MAX5180/83-02
0.6
ANALOG SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
DIFFERENTIAL NONLINEARITY vs. INPUT CODE
MAX5180/83-03
INTEGRAL NONLINEARITY vs. INPUT CODE
STANDBY CURRENT (µA)
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
0.45
-40
-15
10
35
TEMPERATURE (°C)
60
85
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
_______________________________________________________________________________________
5.0
5.5
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
(AVDD = DVDD = +3V, AGND = DGND = 0, 400Ω differential output, IFS = 1mA, CL = 5pF, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
MAX5180
1.25
MAX5183
1.24
1.27
OUTPUT CURRENT (mA)
1.26
1.26
MAX5183
1.25
MAX5180
1.23
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
5.5
2
0
-40
-15
10
35
60
85
0
100
200
300
400
TEMPERATURE (°C)
REFERENCE CURRENT (µA)
DYNAMIC RESPONSE RISE TIME
DYNAMIC RESPONSE FALL TIME
SETTLING TIME
MAX5180/83-14
MAX5180/83-13
OUT_P
150mV/
div
OUT_P
150mV/
div
OUT_N
100mV/
div
OUT_N
150mV/
div
OUT_N
150mV/
div
OUT_P
100mV/
div
FFT PLOT, DAC2
MAX5180/83-16
0
-10
-20
-40
-50
-60
-40
-50
-60
-70
-70
-80
-80
-90
-90
-100
-110
-120
-100
-110
-120
6
8
10 12 14 16 18 20
FREQUENCY (MHz)
100
90
80
SFDR (dBc)
-30
(dBc)
-30
4
fOUT = 2.2MHz
fCLK = 40MHz
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE
vs. CLOCK FREQUENCY
MAX5180/83-18
FFT PLOT, DAC1
MAX5180/83-17
50ns/div
-20
2
12.5ns/div
50ns/div
fOUT = 2.2MHz
fCLK = 40MHz
500
MAX5180/83-15
SUPPLY VOLTAGE (V)
0
-10
0
3
1
1.24
1.23
(dBc)
4
MAX5180/83-11
MAX5180/83-10
1.27
OUTPUT CURRENT vs. REFERENCE CURRENT
1.28
REFERENCE VOLTAGE (V)
REFERENCE VOLTAGE (V)
1.28
INTERNAL REFERENCE VOLTAGE
vs. TEMPERATURE
MAX5180/83-12
INTERNAL REFERENCE VOLTAGE
vs. SUPPLY VOLTAGE
MAX5180/MAX5183
標準動作特性(続き) __________________________________________________________
DAC2
70
DAC1
60
50
40
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
FREQUENCY (MHz)
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
CLOCK FREQUENCY (MHz)
_______________________________________________________________________________________
5
標準動作特性(続き) __________________________________________________________
(AVDD = DVDD = +3V, AGND = DGND = 0, 400Ω differential output, IFS = 1mA, CL = 5pF, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
78
fCLK = 60MHz
76
fCLK = 40MHz
72
fCLK = 10MHz
70
fCLK = 50MHz
fCLK = 10MHz
68
DAC2
61.0
DAC1
60.5
68
fCLK = 30MHz
60.0
66
66
61.5
fCLK = 60MHz
fCLK = 30MHz
500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
500 700 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300
OUTPUT FREQUENCY (kHz)
OUTPUT FREQUENCY (kHz)
OUPUT FREQUENCY (kHz)
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE
vs. OUTPUT FREQUENCY
MULITONE SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE
vs. OUTPUT FREQUENCY
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE
vs. FULL-SCALE OUTPUT CURRENT
-20
0
-80
-60
-120
-100
-140
-120
0
5
10
15
20
OUTPUT FREQUENCY (MHz)
25
30
2500
68
66
64
62
-140
-160
2000
70
-40
-80
-100
1500
72
SFDR (dBc)
SFDR (dBc)
-60
1000
74
-20
-40
500
MAX5180/83-24
0
0
MAX5180/83-23
20
MAX5180/83-22
20
6
62.0
SINAD (dB)
72
70
62.5
74
SFDR (dBc)
74
SFDR (dBc)
fCLK = 20MHz
fCLK = 50MHz fCLK = 20MHz fCLK = 40MHz
MAX5180/83-21
78
SIGNAL-TO-NOISE PLUS DISTORTION
vs. OUTPUT FREQUENCY
MAX5180/83-20
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE vs. OUTPUT
FREQUENCY AND CLOCK FREQUENCY, DAC2
MAX5180/83-19
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE vs. OUTPUT
FREQUENCY AND CLOCK FREQUENCY, DAC1
76
SFDR (dBc)
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
60
0
2
4
6
8
10 12 14 16 18 20
OUTPUT FREQUENCY (MHz)
0.5
0.75
1
1.25
FULL-SCALE OUTPUT CURRENT (mA)
_______________________________________________________________________________________
1.5
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
端子
名称
機 能
1
CREF1
リファレンスバイアスバイパス(DAC1)
2
OUT1P
正アナログ出力(DAC1)。MAX5180の場合は電流出力。MAX5183の場合は電圧出力。
3
OUT1N
負アナログ出力(DAC1)。MAX5180の場合は電流出力。MAX5183の場合は電圧出力。
4
AGND
アナロググランド
5
AVDD
アナログ正電源(+2.7V∼+3.3V)
6
DACEN
7
PD
パワーダウンセレクト
0：DACスタンバイモードに入るか(DACEN = DGND)、あるいはDACがパワーアップします(DACEN = DVDD)。
1：シャットダウンモードに入ります。
8
CS
アクティブローチップセレクト
9
CLK
クロック入力
10
N.C.
無接続。このピンには接続しないで下さい。
11
REN
アクティブローリファレンスイネーブル。DGNDに接続するとオンチップ+1.2Vリファレンスが起動します。
12
D0
データビットD0(LSB)
13–20
D1–D8
データビットD1∼D8
21
D9
データビットD9(MSB)
22
DVDD
ディジタル電源(+2.7V∼+3.3V)
23
DGND
ディジタルグランド
24
REFR
リファレンス入力
25
REFO
リファレンス出力
26
OUT2N
負アナログ出力(DAC2)。MAX5180の場合は電流出力。MAX5183の場合は電圧出力。
27
OUT2P
正アナログ出力(DAC2)。MAX5180の場合は電流出力。MAX5183の場合は電圧出力。
28
CREF2
リファレンスバイアスバイパス(DAC2)
DACイネーブル、ディジタル入力
0：DACスタンバイモードに入ります(PD = DGND)。
1：DACがパワーアップします(PD = DGND)。
X：PD = DVDDの時にシャットダウンモードに入ります(X = 任意)。
_______________________________________________________________________________________
7
MAX5180/MAX5183
端子説明 ___________________________________________________________________
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
REN
AVDD
AGND
CS
DACEN
PD
1.2V REF
REFO
CREF1
CURRENTSOURCE ARRAY
REFR
CREF2
OUT1P
*9.6k
OUT1N
DAC 1 SWITCHES
OUT2P
DAC 2 SWITCHES
MSB DECODE
CLK
MSB DECODE
INPUT
LATCHES
INPUT
LATCHES
MAX5180
MAX5183
DVDD
*INTERNAL 400Ω AND 9.6kΩ
RESISTORS FOR MAX5183 ONLY.
400Ω*
400Ω*
400Ω *
400Ω*
OUTPUT
LATCHES
OUTPUT
LATCHES
OUT2N
DGND
D9–D0
図1. ファンクションダイアグラム
詳細 _______________________________
MAX5180/MAX5183は、40MHzまでのクロック速度
で動作可能なデュアル1 0ビットディジタルアナログ
コンバータ(DAC)です。これらのデュアルコンバータは、
それぞれ独立の入力及びDACレジスタとそれに続く電流
ソースアレイ(最大1.5mAのフルスケール出力電流能力)
からなっています(図1)。内蔵+1.2V電圧リファレンス
及び制御アンプがデータコンバータのフルスケール出力
電流/電圧を決定します。リファレンス設計を注意深く
行うことにより、正確な利得マッチングと優れたドリ
フト特性が保証されます。MAX5183の電圧出力動作に
おいては、マッチングされた400Ωのオンチップ抵抗が
電流アレイの電流を電圧に変換します。
内部リファレンス及び制御アンプ
MAX5180/MAX5183は内蔵5 0 p p m /℃、+ 1 . 2 V
低ノイズバンドギャップリファレンスを提供しています。
このリファレンスは、外部リファレンス電圧によって
ディセーブル/オーバーライドできます。REFOは外部
リファレンス入力又は内蔵リファレンス出力の役割を
果たします。RENがAGNDに接続されていると、内部
リファレンス出力が選択され、REFOが+1.2Vの出力を
8
供給します。出力駆動能力が10µAに制限されているため、
負荷が大きいときはREFOを外部アンプでバッファする
必要があります。
また、MAX5180/MAX5183は、素子の両方の出力の
フルスケール出力電流(I FS )を同時に制御するように
設計された制御アンプを採用しています。出力電流は
次式で計算できます。
IFS = 8・IREF
ここで、IREFはリファレンス出力電流(IREF = VREFO/RSET)、
I FSはフルスケール出力電流です。R SETは、MAX5180
のアンプの出力を決定するリファレンス抵抗です(図2)。
この電流は電流ソースアレイに反映(ミラー)されて、
そこでマッチングされた電流セグメント間に平等に
分配され、加算されてDACの有効な出力電流読取り値を
生成します。
MAX5183は、2つのグランド基準の内部400Ω負荷
抵抗を使用して各出力電流(DAC1及びDAC2)を出力
電圧(V OUT、VOUT2)に変換します。MAX5183の内部
リファレンス出力電流抵抗(R SET = 9.6kΩ)は、内部
+1.2Vリファレンス電圧を使用してI REF を125µAに、
IFSを1mAに設定します。
_______________________________________________________________________________________
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
MAX5180/MAX5183
OPTIONAL EXTERNAL BUFFER
FOR HEAVIER LOADS
REN
AGND
+1.2V
BANDGAP
REFERENCE
MAX4040
REFO
CCOMP*
REFR
CURRENTSOURCE ARRAY
IREF
IFS
AGND
IREF =
VREF
RSET
RSET
RSET **
9.6k
MAX5180
MAX5183
AGND
*COMPENSATION CAPACITOR (CCOMP ≈ 100nF).
**9.6kΩ REFERENCE CURRENT-SET RESISTOR
INTERNAL TO MAX5183 ONLY. USE EXTERNAL
RSET FOR MAX5180.
図2. 内部+1.2Vリファレンス及び制御アンプでIFSを設定
AVDD
10µF
REN
0.1µF
AGND
+1.2V
BANDGAP
REFERENCE
AVDD
EXTERNAL
+1.2V
REFERENCE
REFO
CURRENTSOURCE ARRAY
REFR
MAX6520
IREF
AGND
RSET
AGND
IFS
RSET
9.6k*
MAX5180
MAX5183
*9.6kΩ REFERENCE CURRENT-SET RESISTOR
INTERNAL TO MAX5183 ONLY. USE EXTERNAL
RSET FOR MAX5180.
図3. MAX5180/MAX5183で外部リファレンスを使用した場合
_______________________________________________________________________________________
9
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
外部リファレンス
シャットダウンモード
MAX5180/MAX5183の内部リファレンスをディセー
ブルするには、RENをAVDDに接続して下さい。これで、
温度安定性の良い外部リファレンスを印加してREFO
ピンを駆動し、フルスケール出力を設定できます(図3)。
電流アレイのカスケード電流を生成するバイアス回路
を駆動するために、少なくとも1 5 0µAを供給できる
リファレンスを選択して下さい。精度及びドリフト性能
を改善するため、+1.2V、25ppm/℃のMAX6520バンド
ギャップリファレンス等の固定出力電圧リファレンスを
選択して下さい。
消費電力を最も小さくする手段として、MAX5180/
MAX5183はパワーダウンモードを提供しています。
このモードにおいては、リファレンス、制御アンプ及び
電流アレイがインアクティブで、DACの消費電流は1µA
まで低減します。このモードに入るには、PDをDVDDに
接続して下さい。アクティブモードに戻るには、PDを
DGNDに接続して、DACENをDVDDに接続して下さい。
表1に、パワーダウンモードの選択表を示します。素子
がシャットダウンモードを解除して、シャットダウン前
の出力値に安定するまでに約50µsを要します。
スタンバイモード
タイミング情報
低電力スタンバイモードに入るには、ディジタル入力
PD及びDACENをDGNDに接続して下さい。スタンバイ
モードにおいては、リファレンスと制御アンプの両方
がアクティブで、電流アレイはインアクティブです。
この状態を解除するには、PDがDGNDに保持された
状態でDACENをハイに引き上げる必要があります。
MAX5180及びMAX5183は、いずれもウェイクアップ
して出力とリファレンスの両方がセトリングするまでに
50µs(typ)を要します。
MAX5180/MAX5183の両方のDACセルが同時に出力に
書き込みます(図4)。第1のDAC(DAC1)の入力ラッチは、
クロック信号がハイに遷移した後でロードされます。
クロック信号がローに遷移すると、第2のDAC(DAC2)の
入力ラッチがロードされます。次のクロックの立上がり
エッジで、両方の入力ラッチの内容が同時にDACレジ
スタにシフトされ、出力が更新されます。
tCP
tCL
tCH
CLK
N-1
D0–D9
N-1
DAC1
tDS1
DAC2
DAC1
tDS2
N
N
N+1
DAC2
N+1
DAC1
DAC2
tDH2
tDH1
OUT1
N-1
N
N+1
OUT2
N-1
N
N+1
図4. タイミング図
表1. パワーダウンモードの選択表
PD
(POWER-DOWN SELECT)
DACEN
(DAC ENABLE)
POWER-DOWN MODE
0
0
Standby
0
1
Wake-Up
1
X
Shutdown
OUTPUT STATE
MAX5180
High-Z
MAX5183
AGND
Last state prior to standby mode
MAX5180
High-Z
MAX5183
AGND
X = 任意
10
______________________________________________________________________________________
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
MAX5180の出力は、並列な400Ω負荷と5pFの容量性
負荷に1mAのフルスケール電流を供給するように設計
されています。MAX5183は、アレイ電流を比例する
差動電圧400mVに回復する内部400Ω抵抗を備えて
います。これらの差動出力電圧を使用することにより、
平衡不平衡変成器又は低歪み高速オペアンプを駆動し、
差動電圧をシングルエンド電圧に変換できます。
アプリケーション情報 _________________
静的及び動的性能の定義
積分非直線性
積分非直線性(INL)(図5a)は、実際の伝達関数値の直線
からの偏差です。この直線は、ベストストレートライン
フィット(実際の伝達曲線に最も近い近似)あるいはオフ
セット及び利得誤差をヌル(ゼロ)にした後に、伝達関数の
エンドポイント間を結んだ線です。DACの場合、偏差は
各ステップで測定されます。
微分非直線性
微分非直線性(DNL)(図5b)は、実際のステップの高さと
1LSBの理想的な値の間の差です。DNLの大きさが1LSB
未満であれば、そのDACはミッシングコードがないこと、
及びコードは単調性であることが保証されます。
オフセット誤差
オフセット誤差(図5c)は、理想的なオフセットポイント
と実際のオフセットポイント間の差です。DACの場合、
オフセットポイントはディジタル入力がゼロの時の
ステップ値です。この誤差は全てのコードに対して同量
の影響を与え、通常はトリミングによって補償できます。
7
6
ANALOG OUTPUT VALUE
ANALOG OUTPUT VALUE
6
5
4
AT STEP
011 (1/2 LSB )
3
2
DIFFERENTIAL LINEARITY
ERROR (-1/4 LSB)
4
3
1 LSB
2
DIFFERENTIAL
LINEARITY ERROR (+1/4 LSB)
1
AT STEP
001 (1/4 LSB )
1
1 LSB
5
0
0
000
001
010
011
100
101
110
000
111
001
IDEAL DIAGRAM
ACTUAL
OFFSET
POINT
IDEAL OFFSET
POINT
000
001
OFFSET ERROR
(+1 1/4 LSB)
ANALOG OUTPUT VALUE
ANALOG OUTPUT VALUE
2
0
100
101
IDEAL FULL-SCALE OUTPUT
7
ACTUAL
DIAGRAM
1
011
図5b. 微分非直線性
図5a. 積分非直線性
3
010
DIGITAL INPUT CODE
DIGITAL INPUT CODE
GAIN ERROR
(-1 1/4 LSB)
6
IDEAL DIAGRAM
ACTUAL
FULL-SCALE
OUTPUT
5
4
0
010
011
000 100
図5c. オフセット誤差
101
110
111
DIGITAL INPUT CODE
DIGITAL INPUT CODE
図5d. 利得誤差
______________________________________________________________________________________
11
MAX5180/MAX5183
出力
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
利得誤差
利得誤差(図5d)は、オフセット誤差をゼロにした状態
における伝達曲線のフルスケール出力電圧の理想値と
実際値の間の差です。この誤差は伝達関数の傾きを
変化させ、各ステップで同じ比率の誤差となります。
セトリング時間
セトリング時間は、遷移の開始からDAC出力値がコン
バータの仕様精度内の新しい出力値に落ち着くまでに
要する時間です。
ディジタルフィードスルー
ディジタルフィードスルーは、ディジタル入力の遷移時
に DAC の 出 力 で 生 じ る ノ イ ズ で す 。 こ の ノ イ ズ は 、
適正な基板レイアウト及びグランディングによって
かなり削減できますが、DACそのものに起因するフィード
スルーはある程度常に存在します。
全高調波歪み
全高調波歪み(THD)は、入力信号の最初の5つの高調波
RMS和と基本波そのものの比です。これは次式で表され
ます。

2
2
2
2
 V2 + V3 + V4 + V5
THD = 20 ⋅log
V1







ここで、V1は基本波の振幅、V2∼V5は2次∼5次高調波
の振幅です。
スプリアスフリーダイナミックレンジ
スプリアスフリーダイナミックレンジ(SFDR)は、基本波
(最大信号成分)と次に大きな歪み成分のRMS値の比です。
差動からシングルエンドの変換
MAX4108低歪み高入力帯域幅アンプを使用すること
により、MAX5180のアレイ電流出力から電圧を生成
できます。適切なオペアンプ構成を設計することにより、
OUT1P(又はOUT2P)とOUT1N(又はOUT2N)の間の
差動電圧がシングルエンド電圧に変換されます(図6)。
QAMアプリケーションにおけるI/Q再構築
MAX5180/MAX5183は低歪みであるため、QAM(直交
振幅変調)アーキテクチャで通常使用される同相(I)及び
直交(Q)キャリア成分のアナログ再構築をサポート
します。(QAMアーキテクチャにおいては、IとQデータ
が共通のデータバス上でインタリーブされます。)
12
QAM信号は、キャリア周波数の振幅及び位相の両方が
変調されています。これは、周波数が同じで位相が
異なる(位相差が90度)2つの独立に変調されたキャリア
を加算することによって生成されます。
標準的なQAMアプリケーション(図7)においては、変調
はディジタルドメインで起こり、MAX5180/MAX5183
のデュアルDACを使用してアナログI&Q成分を再構築
できます。
I/Q再構築システムは、再構築されたI&Q成分を同相及び
直交位相のキャリア周波数と結合して、両方の出力を
加算し、QAM信号を提供する直交変調器を加えること
によって完成します。
グランディング及び電源デカップリング
グランディング及び電源デカップリングは、MAX5180/
MAX5183の性能に強い影響を与えます。望ましくない
ディジタルクロストークが入力、リファレンス、電源
及びグランド接続部を通じてカップリングし、信号
雑音比又はスプリアスフリーダイナミックレンジ等の
動的性能に悪影響を与える可能性があります。さらに
電磁的干渉(EMI)がMAX5180/MAX5183にカップリング
して入ってきたり、MAX5180/MAX5183で発生する
ことがあります。このため、グランディング及び電源
デカップリングの際には高速高周波数アプリケーション用
のガイドラインに忠実に従う必要があります。
まず、独立のグランド及び電源プレーンを備えた多層
プリント基板を推奨します。高速信号は、グランド
プレーンのすぐ上のインピーダンスが調整されたライン
に通して下さい。MAX5180/MAX5183はアナログと
ディジタルのグランドバス(それぞれAGND及びDGND)
が別々になっているため、プリント基板の方もアナログ
とディジタルのグランド部がそれぞれ別々になっていて
一点でだけ接続されている(スターグランド)構成が好適
です。ディジタル信号はディジタルグランドの上に、
アナログ信号はアナログ信号の上に引いて下さい。
MAX5180/MAX5183は、アナログV DD (AV DD )及び
ディジタルVDD(DVDD)の2つの電源入力を持っています。
各AV DD 入力は、1 0µF と0 . 1µF の並列なセラミック
チップコンデンサでデカップリングして下さい。その際、
これらのコンデンサをピンのできるだけ近くに配置し、
グランドプレーンへの接続もできるだけ短くして下さい。
DV DDピンにも独立の10µFと0.1µFコンデンサをそれ
ぞれのピンの近くに接続して下さい。適正な動作の
ために、アナログ負荷容量を最小限に抑えて下さい。
最高の性能を得るために、CREF1及びCREF2を低ESR
の0.1µFのコンデンサでAVDDにバイパスして下さい。
______________________________________________________________________________________
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
10µF
+3V
AVDD
0.1µF
0.1µF
10µF
MAX5180/MAX5183
AVDD
+3V
0.1µF
0.1µF
AVDD
402Ω
DVDD CREF1
CREF2
+5V
402Ω
OUT1P
CLK
OUTPUT1
400Ω*
MAX4108
MAX5180
MAX5183
D0–D9
-5V
OUT1N
402Ω
402Ω
400Ω*
402Ω
REFO
402Ω
0.1µF
+5V
OUT2P
OUTPUT2
400Ω*
REFR
MAX4108
-5V
RSET**
OUT2N
402Ω
402Ω
400Ω*
DGND
REN
AGND
*400Ω RESISTORS INTERNAL TO MAX5183 ONLY.
**MAX5180 ONLY
図6. 低歪みアンプを使用した差動からシングルエンドへの変換
電源電圧は、大きなタンタル又は電解コンデンサを使用
してプリント基板に入るところでデカップリングして
下さい。フェライトビーズにデカップリングコンデンサ
を追加してパイ・ネットワークを形成したものを使用
すると、さらに性能が向上します。
チップ情報 __________________________
TRANSISTOR COUNT: 9464
SUBSTRATE CONNECTED TO AGND
______________________________________________________________________________________
13
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
+3V
+3V
+3V
DAC1
DIGITAL
SIGNAL
PROCESSOR
I COMPONENT
BP
FILTER
CARRIER
FREQUENCY
MAX5180
MAX5183
Q COMPONENT
DAC2
0°
Σ
90°
BP
FILTER
MAX2452
QUADRATURE
MODULATOR
図7. MAX5180/MAX5183を使用したI/Q信号再構築
14
______________________________________________________________________________________
IF
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
QSOP.EPS
______________________________________________________________________________________
15
MAX5180/MAX5183
パッケージ _________________________________________________________________
MAX5180/MAX5183
デュアル、10ビット、40MHz、
電流/電圧同時出力DAC
NOTES
販売代理店
〒169 -0051東京都新宿区西早稲田3-30-16（ホリゾン1ビル）
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