MAX5176 [MAXIM]
Evaluation Kit for the MAX710/MAX711[MAX710EVKIT ] ; 评估板MAX710 / MAX711 [ MAX710EVKIT ]\n
| 型号： | MAX5176 |
| 厂家： | 
MAXIM INTEGRATED PRODUCTS |
| 描述： | Evaluation Kit for the MAX710/MAX711[MAX710EVKIT ]
|
| 文件： | 总16页 (文件大小：235K) |
| 中文： | 中文翻译 | 下载： | 下载PDF数据表文档文件 |
19-1475; Rev 0; 4/99
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
概要___________________________________ 特長___________________________________
M AX5174/M AX5176は、高精度出力アンプ付の低電力
シリアル12ビット電圧出力D /Aコンバータ(D AC)を
省スペースの16ピンQSOPパッケージに内蔵しています。
◆ INL：±1LSB
◆ シャットダウン電流：1µA
M AX5174は+5V単一電源で動作し、M AX5176は+3V
単一電源で動作します。いずれのデバイスも消費電流は
僅か280µAで、シャットダウンモードではさらに1µAに
低減します。さらに、設定可能なパワーアップリセット
◆ パワーアップ時に出力がグリッチフリー
◆ 単一電源動作
+5V(M AX5174)
+3V(M AX5176)
機能により、初期出力状態として0V又はミッドスケール
に選択できます。
◆ フルスケール出力範囲
TM
TM
3線シリアルインタフェースは、SPI 、Q SPI 及び
M ICRO W IRETM 規格とコンパチブルです。各D ACは、
入力レジスタにD AC レジスタが続く形で構成された
ダブルバッファ付入力を備えているため、16ビット
シリアルワードによってDACレジスタを入力レジスタと
同時又は個別に更新できます。その他の特長としては、
ソフトウェア及びハードウェアシャットダウン、シャット
ダウンロックアウト、ハードウェアクリアピン、そして
DC及びオフセットAC信号を許容するリファレンス入力
等が挙げられます。これらのデバイスは、機能性を増す
ための設定可能なディジタル出力ピン及びデイジー
チェーン接続用のシリアルデータ出力ピンを備えてい
ます。全てのロジック入力はTTL/CM OSコンパチブルで、
内部シュミットトリガでバッファされているため、フォト
カプラと直接インタフェースすることが可能です。
+2.048V(M AX5176、VREF = +1.25V)
+4.096V(M AX5174、VREF = +2.5V)
◆ レイルトゥレイル®出力アンプ
◆ 出力オフセットは調節可能
◆ 乗算動作における低THD：-80dB
◆ 3線シリアルインタフェース：
SPI/QSPI/M ICROW IREコンパチブル
◆ ピン設定可能なシャットダウンモード及び
パワーアップリセット
◆ バッファ付出力：5kΩ¦¦100pF負荷を駆動可能
◆ ユーザ設定可能なディジタル出力ピンを使用して
外部部品のシリアル制御が可能
M AX5174/M AX5176は独自の内蔵回路により、パワー
アップ時のグリッチを数ミリボルトに抑えて出力電圧を
実質的に「グリッチフリー」に保ちます。
◆ 14ビットのアップグレード製品
(M AX5170/M AX5172)も入手可能
いずれのデバイスも16ピンQ SO Pパッケージで提供
されており、温度範囲は拡張工業用(-40℃～+85℃)の
ものが用意されています。M AX5170/M AX5172は
M AX5174/M AX5176とピンコンパチブルなアップ
グレード製品です。100% ピンコンパチブルの内部
リファレンス付D AC 製品は、13ビットM AX5130/
M AX5131及び12ビットM AX5120/M AX5121のデータ
シートを参照して下さい。
型番___________________________________
INL
(LSB)
PART
TEMP. RANGE PIN-PACKAGE
MAX5174AEEE
MAX5174BEEE
MAX5176AEEE
MAX5176BEEE
-40°C to +85°C 16 QSOP
-40°C to +85°C 16 QSOP
-40°C to +85°C 16 QSOP
-40°C to +85°C 16 QSOP
±1
±±
±±
±4
アプリケーション_______________________
工業用プロセス制御
ピン配置_______________________________
TOP VIEW
ディジタルオフセット及び利得調節
モーションコントロール
自動試験機器(ATE)
OS
OUT
RS
1
2
3
4
5
6
7
8
16 V
DD
15 N.C.
14 REF
リモート工業用制御
MAX5174
MAX5176
13 AGND
PDL
CLR
CS
µP制御機器
12
SHDN
ファンクションダイアグラムは、データシートの最後に
記載されています。
11 UPO
DIN
10 DOUT
SPI及びQSPIはM otorola Inc.の商標です。
SCLK
9
DGND
M ICROW IREはNational Sem iconductor Corp.の商標です。
レイルトゥレイルは日本モトローラの登録商標です。
QSOP
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
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。http://w w w .m axim -ic.com
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
V
to AGND% DGND............................................-0.3V to +6.0V
Continuous Power Dissipation (T = +70°C)
A
DD
AGND to DGND.....................................................-0.3V to +0.3V
Digital Inputs to DGND..........................................-0.3V to +6.0V
16-Pin QSOP (derate 8mW/°C above +70°C)..............667mW
Operating Temperature Range ...........................-40°C to +85°C
Storage Temperature Range.............................-65°C to +150°C
Lead Temperature (soldering% 10sec) .............................+300°C
DOUT% UPO to DGND ................................-0.3V to (V
OUT% REF to AGND ...................................-0.3V to (V
OS to AGND ...............................(AGND - 4.0V) to (V
+ 0.3V)
+ 0.3V)
+ 0.3V)
DD
DD
DD
Maximum Current into Any Pin............................................50mA
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—MAX5174
(V
= +5V ±10ꢀ% V
= ±.5V% OS = AGND = DGND% R = 5kΩ% C = 100pF referenced to ground% T = T
to T
% unless
DD
REF
L
L
A
MIN
MAX
otherwise noted. Typical values are at T = +±5°C.)
A
PARAMETER
STATIC PERFORMANCE
Resolution
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
4/MAX5176
1±
Bits
MAX5174A
MAX5174B
±1
±±
Integral Nonlinearity (Note 1)
INL
LSB
Differential Nonlinearity
Offset Error (Note ±)
DNL
±1
LSB
mV
V
OS
±10
±4
R = ¥
-0.6
-1.6
10
L
Gain Error
GE
LSB
R = 5kΩ
L
±8
Power-Supply Rejection Ratio
Output Noise Voltage
PSRR
1±0
µV/V
f = 100kHz
1
LSBp-p
nV/√Hz
Output Thermal Noise Density
REFERENCE
80
Reference Input Range
Reference Input Resistance
V
R
0
V
DD
- 1.4
V
REF
18
kΩ
REF
MULTIPLYING-MODE PERFORMANCE
Reference -3dB Bandwidth
V
V
= 0.5Vp-p + 1.5V % slew-rate limited
350
-80
kHz
dB
REF
REF
DC
= 3.6Vp-p + 1.8V % f = 1kHz%
DC
Reference Feedthrough
code = all 0s
Signal-to-Noise Plus Distortion
Ratio
V
REF
code = FFF hex
= ±Vp-p + 1.5V % f = 10kHz%
DC
SINAD
8±
dB
DIGITAL INPUTS
Input High Voltage
Input Low Voltage
Input Hysteresis
V
3
V
V
IH
V
0.8
±1
IL
V
±00
0.001
8
mV
µA
pF
HYS
Input Leakage Current
Input Capacitance
DIGITAL OUTPUTS
Output High Voltage
Output Low Voltage
I
IN
V
= 0 or V
DD
IN
C
IN
V
I
I
= ±mA
V - 0.5
DD
V
V
OH
SOURCE
V
= ±mA
SINK
0.13
0.4
OL
2
_______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
ELECTRICAL CHARACTERISTICS—MAX5174 (continued)
(V
= +5V ±10ꢀ% V
= ±.5V% OS = AGND = DGND% R = 5kΩ% C = 100pF referenced to ground% T = T
to T
% unless
DD
REF
L
L
A
MIN
MAX
otherwise noted. Typical values are at T = +±5°C.)
A
PARAMETER
DYNAMIC PERFORMANCE
Voltage Output Slew Rate
Output Settling Time
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
SR
0.6
18
V/µs
µs
To ±0.5LSB% from 10mV to full-scale
Output Voltage Swing (Note 3)
OS Pin Input Resistance
Time Required to Exit Shutdown
Digital Feedthrough
0
V
V
DD
80
1±0
40
1
kΩ
µs
nV-s
CS = V % f
= 100kHz% V
= 5Vp-p
DD
SCLK
SCLK
POWER SUPPLIES
Positive Supply Voltage
Power-Supply Current (Note 4)
Shutdown Current (Note 4)
TIMING CHARACTERISTICS
SCLK Clock Period
V
4.5
5.5
0.4
10
V
DD
I
0.35
1
mA
µA
DD
t
100
40
ns
ns
ns
CP
SCLK Pulse Width High
SCLK Pulse Width Low
t
CH
t
40
CL
CS Fall to SCLK Rise Setup
Time
t
40
0
ns
ns
CSS
SCLK Rise to CS Rise Hold
Time
t
CSH
SDI Setup Time
SDI Hold Time
t
40
0
ns
ns
DS
t
DH
SCLK Rise to DOUT Valid
Propagation Delay
t
t
C
C
= ±00pF
= ±00pF
80
80
ns
ns
DO1
DO±
LOAD
SCLK Fall to DOUT Valid
Propagation Delay
LOAD
t
10
40
ns
ns
ns
SCLK Rise to CS Fall Delay
CS Rise to SCLK Rise Hold Time
CS Pulse Width High
CS0
CS1
t
t
100
CSW
_______________________________________________________________________________________
3
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS—MAX5176
(V
= +±.7V to +3.6V% V
= 1.±5V% OS = AGND = DGND% R = 5kΩ% C = 100pF referenced to ground% T = T
to T
% unless
MAX
DD
REF
L
L
A
MIN
otherwise noted. Typical values are at T = +±5°C).
A
PARAMETER
STATIC PERFORMANCE
Resolution
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
1±
Bits
MAX5176A
MAX5176B
±±
±4
Integral Nonlinearity (Note 5)
INL
LSB
Differential Nonlinearity
Offset Error (Note ±)
DNL
±1
LSB
mV
V
±10
±4
OS
R = ¥
-0.6
-1.6
10
L
Gain Error
GE
LSB
R = 5kΩ
L
±8
Power-Supply Rejection Ratio
Output Noise Voltage
PSRR
1±0
µV/V
f = 100kHz
±
LSBp-p
nV/√Hz
Output Thermal Noise Density
REFERENCE
80
4/MAX5176
Reference Input Range
Reference Input Resistance
V
R
0
V
- 1.4
DD
V
REF
18
kΩ
REF
MULTIPLYING-MODE PERFORMANCE
Reference -3dB Bandwidth
V
V
= 0.5Vp-p + 0.75V % slew-rate limited
350
-80
kHz
dB
REF
REF
DC
= 1.6Vp-p + 0.8V % f = 1kHz%
DC
Reference Feedthrough
code = all 0s
Signal-to-Noise Plus Distortion
Ratio
V
REF
code = FFF hex
= 0.6Vp-p + 0.9V % f = 10kHz%
DC
SINAD
78
dB
DIGITAL INPUT
Input High Voltage
Input Low Voltage
Input Hysteresis
V
±.±
V
V
IH
V
0.8
±1
IL
V
±00
0.001
8
mV
µA
pF
HYS
Input Leakage Current
Input Capacitance
DIGITAL OUTPUT
Output High Voltage
Output Low Voltage
I
V
= 0 or V
DD
IN
IN
C
IN
V
OH
I
I
= ±mA
V - 0.5
DD
V
V
SOURCE
V
= ±mA
SINK
0.13
0.4
OL
4
_______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
ELECTRICAL CHARACTERISTICS—MAX5176 (continued)
(V
= +±.7V to +3.6V% V
= 1.±5V% OS = AGND = DGND% R = 5kΩ% C = 100pF referenced to ground% T = T
to T
% unless
MAX
DD
REF
L
L
A
MIN
otherwise noted. Typical values are at T = +±5°C).
A
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
DYNAMIC PERFORMANCE
Voltage Output Slew Rate
Output Settling Time
SR
0.6
18
V/µs
µs
To ±0.5LSB% from 10mV to full-scale
Output Voltage Swing (Note 3)
OS Pin Input Resistance
Time Required to Exit Shutdown
0
V
DD
V
80
1±0
40
kΩ
µs
CS = V % DIN = 50kHz; f
= 100kHz%
DD
SCLK
Digital Feedthrough
1
nV-s
V
= 3Vp-p
SCLK
POWER SUPPLIES
Positive Supply Voltage
Power-Supply Current (Note 4)
Shutdown Current (Note 4)
TIMING CHARACTERISTICS
SCLK Clock Period
V
±.7
3.6
0.4
10
V
DD
I
0.35
1
mA
µA
DD
t
150
75
ns
ns
ns
CP
SCLK Pulse Width High
SCLK Pulse Width Low
t
CH
t
CL
75
CSB Fall to SCLK Rise Setup
Time
t
60
0
ns
ns
CSS
t
SCLK Rise to CS Rise Hold Time
CSH
SDI Setup Time
SDI Hold Time
t
60
0
ns
ns
DS
t
DH
SCLK Rise to DOUT Valid
Propagation Delay
t
C
C
= ±00pF
= ±00pF
±00
±00
ns
ns
DO1
DO±
LOAD
SCLK Fall to DOUT Valid
Propagation Delay
t
LOAD
t
10
75
ns
ns
ns
SCLK Rise to CS Fall Delay
CS Rise to SCLK Rise Hold Time
CS Pulse Width High
CS0
t
CS1
t
150
CSW
n
Note 2: Offset is measured at the code that comes closest to 10mV.
Note 3: Accuracy is better than 1 LSB for V = 10mV to V - 180mV. Guaranteed by PSR test on end points.
OUT
DD
Note 4: R = open and digital inputs are either V
or DGND.
L
DD
Note 5: INL guaranteed between codes ±0 and 4095.
_______________________________________________________________________________________
5
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
標準動作特性 ______________________________________________________________________
(MAX5174: V
= +5V% V
= ±.5V; MAX5176: V
= +3V% V = +1.±5V; C = 100pF% OS = AGND% code = FFF hex%
REF L
DD
REF
DD
T
A
= +±5°C% unless otherwise noted.)
MAX5174
SHUTDOWN SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
NO-LOAD SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
NO-LOAD SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
1.4
1.3
1.2
1.1
1.0
0.9
0.8
290
288
286
284
282
280
278
276
274
272
270
268
330
320
310
300
290
280
270
260
250
240
230
4/MAX5176
-50 -30 -10
10
30
50
70
90
4.4
4.6
4.8
5.0
5.2
5.4
5.6
-50 -30 -10
10
30
50
70
90
TEMPERATURE (°C)
SUPPLY VOLTAGE (V)
TEMPERATURE (°C)
DYNAMIC RESPONSE
OUTPUT VOLTAGE vs. TEMPERATURE
OUTPUT VOLTAGE vs. LOAD RESISTANCE
MAX5174/6 toc06
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
4.0970
4.0968
4.0966
4.0964
4.0962
4.0960
5V
V
CS
5V/div
0
4.096V
V
OUT
1V/div
10mV
-50 -30 -10
10
30
50
70
90
2ms/div
10
100
1k
10k
100k
R (W)
L
TEMPERATURE (°C)
TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE
vs. FREQUENCY
REFERENCE FEEDTHROUGH
DYNAMIC RESPONSE
MAX5174/6 toc07
-75
0
V
REF
= 1.8 V + 3.6Vp-p at f = 1kHz
DC
-76
-77
-78
-79
-80
-81
-82
-83
-84
5V
0
V
CS
5V/div
4.096V
10mV
V
/V
OUT REF
12.5dB/div
V
OUT
1V/div
10
100
1k
10k
100k
20
10k
2ms/div
FREQUENCY (Hz)
FREQUENCY (Hz)
6
_______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
標準動作特性(続き)_________________________________________________________________
(MAX5174: V
= +5V% V
= ±.5V; MAX5176: V
= +3V% V = +1.±5V; C = 100pF% OS = AGND% code = FFF hex%
REF L
DD
REF
DD
T
A
= +±5°C% unless otherwise noted.)
MAX5174
FFT PLOT
DIGITAL FEEDTHROUGH
MAJOR-CARRY TRANSITION
MAX5174/6 toc12
MAX5174/6 toc11
0
V
REF
= 1.25V + 1.13Vp-p at f = 10kHz
DC
V
V
OUT
2mV/div
CS
V/div
AC-COUPLED
V
/V
OUT REF
12.5dB/div
V
V
SCLK
5V/div
OUT
100mV/div
20
100k
400ns/div
5ms/div
FREQUENCY (Hz)
START-UP GLITCH
REFERENCE INPUT FREQUENCY RESPONSE
MAX5174/6 toc14
5
0
V
DD
1V/div
-5
-10
-15
-20
-25
V
OUT
10mV/div
AC-COUPLED
V
REF
= 0.67Vp-p + 1.5V
DC
5Oms/div
0
500 1000 1500 2000 2500 3000
FREQUENCY (kHz)
MAX5176
NO-LOAD SUPPLY CURRENT
vs. SUPPLY VOLTAGE
NO-LOAD SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
SHUTDOWN SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
300
295
290
285
280
275
270
265
260
255
250
295
290
285
280
275
270
265
260
0.60
0.58
0.56
0.54
0.52
0.50
0.48
0.46
0.44
2.5 2.6 2.7 2.8 2.9 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5
SUPPLY VOLTAGE (V)
-50 -30 -10
10
30
50
70
90
-50 -30 -10
10
30
50
70
90
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
_______________________________________________________________________________________
7
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
標準動作特性(続き)_________________________________________________________________
(MAX5174: V
= +5V% V
= ±.5V; MAX5176: V
= +3V% V = +1.±5V; C = 100pF% OS = AGND% code = FFF hex%
REF L
DD
REF
DD
T
A
= +±5°C% unless otherwise noted.)
MAX5176
OUTPUT VOLTAGE vs. LOAD RESISTANCE
OUTPUT VOLTAGE vs. TEMPERATURE
DYNAMIC RESPONSE
MAX5174/6 toc20
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0
2.0490
2.0488
2.0486
2.0484
2.0482
2.0480
3V
V
CS
3V/div
0
2.048V
V
OUT
500mV/div
10mV
4/MAX5176
-0.5
10
100
1k
R (W)
10k
100k
-50 -30 -10
10
30
50
70
90
2ms/div
L
TEMPERATURE (°C)
TOTAL HARMONIC DISTORTION PLUS NOISE
vs. FREQUENCY
DYNAMIC RESPONSE
REFERENCE FEEDTHROUGH
MAX5174/6 toc21
-78.0
-78.5
-79.0
-79.5
-80.0
-80.5
-81.0
-81.5
-82.0
0
V
REF
= 0.8V + 1.6Vp-p at f = 1kHz
DC
3V
V
CS
3V/div
0
2.048V
V
/V
OUT REF
12.5dB/div
V
OUT
500mV/div
10mV
20
10k
2ms/div
10
100
1k
10k
100k
FREQUENCY (Hz)
FREQUENCY (Hz)
MAJOR-CARRY TRANSITION
FFT PLOT
MAX5174/6 toc25
0
V
= 0.9V + 0.424Vp-p at f = 10kHz
DC
REF
CS
2V/div
V
/V
OUT REF
12.5dB/div
OUT
100mV/div
20
100k
5ms/div
FREQUENCY (Hz)
AC-COUPLED
8
_______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
標準動作特性(続き)_________________________________________________________________
(MAX5174: V
= +5V% V
= ±.5V; MAX5176: V
= +3V% V = +1.±5V; C = 100pF% OS = AGND% code = FFF hex%
REF L
DD
REF
DD
T
A
= +±5°C% unless otherwise noted.)
MAX5176
REFERENCE INPUT
FREQUENCY RESPONSE
DIGITAL FEEDTHROUGH (SCLK, OUT)
START-UP GLITCH
MAX5174/6 toc26
MAX5174/6 toc28
5
0
V
SCLK
2V/div
DD
1V/div
-5
-10
-15
-20
-25
-30
V
OUT
10mV/div
OUT
500mV/div
V
REF
= 0.67Vp-p + 0.75V
DC
0
500 1000 1500 2000 2500 3000
FREQUENCY (kHz)
2ms/div
50ms/div
AC-COUPLED
AC-COUPLED
端子説明 __________________________________________________________________________
端子
名称
OS
機ꢀ能
1
±
オフセット調節。AGNDに接続するとノーオフセットになります。
OUT
出力電圧。シャットダウン中はハイインピーダンスです。出力電圧はV に制限されています。
DD
リセットモード選択(ディジタル入力)。V に接続するとミッドスケールがリセット出力電圧になります。
DD
DGNDに接続すると0Vがリセット出力電圧になります。
3
4
RS
パワーダウンロックアウト(ディジタル入力)。V に接続すると、シャットダウンが許容されます。DGNDに
DD
PDL
接続すると、ソフトウェア及びハードウェアのシャットダウンがディセーブルされます。
5
6
CLR
CS
DACクリア(ディジタル入力)。DACをゼロ又はミッドスケールにクリアします(どちらになるかはRSで決まります)。
チップセレクト入力(ディジタル入力)。CSがハイの時はDINが無視されます。
シリアルデータ入力(ディジタル入力)。データはSCLKの立上がりエッジで同期入力されます。
シリアルクロック入力(ディジタル入力)。
7
DIN
8
SCLK
DGND
DOUT
UPO
9
ディジタルグランド
10
11
シリアルデータ出力
ユーザ設定出力。状態はシリアル入力によって設定されます。
シャットダウン(ディジタル入力)。PDL = V の時にSHDNをハイにすると、チップはシャットダウン状態に
なります。最大シャットダウン電流は10µAです。
DD
1±
SHDN
13
14
15
16
AGND
REF
アナロググランド
リファレンス入力。最大V
無接続
はV
- 1.4Vです。
DD
REF
N.C.
V
DD
正電源。4.7µFコンデンサと0.1µFコンデンサを並列にしたものでAGNDにバイパスして下さい。
_______________________________________________________________________________________
9
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
詳細___________________________________
OS_
M AX5174/M AX5176 12ビットシリアル電圧出力
D ACは、3線シリアルインタフェースで動作します。
これらのデバイスは16ビットシフトレジスタを含み、
入力レジスタ及びDACレジスタからなるダブルバッファ
付入力を備えています「( ファンクションダイアグラム」
を参照)。さらに、レイルトゥレイル出力アンプ及び
トリミングされた内部抵抗により、1.638V/Vの利得を
実現して出力電圧スイングを最大限に広げています。
M AX5174/M AX5176は、出力アンプのオフセット
調節ピンの使用により、DAC出力のDCシフトが可能に
なっています。これらのDACは、リファレンス電圧に
比例する重み付き出力電圧を生成する反転R-2Rラダー
ネットワーク(図1)を使用して設計されています。
R
R
OUT_
R
R
R
2R
D0
2R
D9
2R
D10
2R
D11
2R
REF_
AGND
SHOWN FOR ALL 1s ON DAC
図1. 簡略DAC回路図
4/MAX5176
リファレンス入力
通常動作状態に戻った時に、シャットダウン以前の出力
状態を呼び戻すことができます。シャットダウンモード
を解除するには、D AC レジスタにシフトレジスタの
データを再ロードするか、入力レジスタ及びDACレジ
スタに同時にロードするか、あるいはPDLをトグルして
下さい。シャットダウンモードから戻った時は、出力が
落ち着くまで40µs待って下さい。
リファレンス入力は、0～(VDD -1.4V)の範囲のAC及び
DC値を受け付けます。出力電圧は次式で表されます。
ゲイン
× N ×
4096
V
REF
V
=
OUT
ここで、NはM AX5174/M AX5176の入力コードの数値
(0～4095)、VREFは外部リファレンス電圧、「ゲイン」
は内部で設定された電圧利得(O S = AG N D の場合は
1.638V/V)です。最大出力電圧は、VDDです。REFピン
の入力抵抗は最小値が18kΩで、コードに依存します。
パワーダウンロックアウト
パワーダウンロックアウトは、ソフトウェア/ハード
ウェアシャットダウンモードをディセーブルします。
PDLがハイからローに遷移すると、デバイスのシャット
ダウンが解除され、この時出力は、パワーダウン前の
状態に戻ります。
出力アンプ
OSがAG ND に接続されている場合、出力アンプはトリ
ミングされた抵抗分圧器を使用して利得を+1.638V/V
に設定し、利得誤差を最小限に抑えています。出力アンプ
は、5kΩと100pFの並列負荷の場合に標準スルーレート
が0.6V/µsで、±0.5LSBへのセトリング時間が18µs
以内です。負荷が2kΩ以下になると性能が劣化します。
出力アンプのセットアップの別方法については、「アプリ
ケーション情報」を参照して下さい。
シャットダウン
PDLがハイの時にSH D N ををハイに引き上げると、
M A X5 1 7 4 /M A X5 1 7 6はシャットダウンします。
SHDNをローに引き下げてもデバイスは通常動作に戻り
ません。シャットダウンを解除するには、PDLのハイ
からローへの遷移、あるいはシリアルインタフェースを
通じた適切なコマンドが必要です(コマンドについては
表1を参照)。
シャットダウンモード
シリアルインタフェース
M AX5174/M AX5176は、ソフトウェア及びハード
ウェア・プログラマブル(PD ピン)のシャットダウン
モードを備えています。このモードでは標準消費電流
が1µAに低減します。シャットダウンモードに入るには、
表1に示すように該当する入力制御ワードを書き込む
か、ハードウェアシャットダウンを使用して下さい。
シャットダウンモード時のリファレンス入力及びアンプ
出力はハイインピーダンスになり、シリアルインタ
フェースはアクティブ状態に留まります。入力レジスタ
のデータは保存されるため、M AX5174/M AX5176は
M AX5174/M AX5176の3線シリアルインタフェースは、
SPI、QSPI、(図2)及びM ICROW IRE(図3)とコンパチブル
です。16ビットのシリアル入力ワードは、2つの制御
ビット、12個のデータビット(M SBからLSBへ)及び2つ
のサブビットからなっています。
制御ビットは、表1にしたがってM AX5174/M AX5176
の動作を決定します。M AX5174/M AX5176のディジ
タル入力はダブルバッファ付であるため、ユーザは以下
の作業を行うことができます。
10 ______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
• D AC レジスタを更新することなく入力レジスタに
+5V
SS
ロードすること
• 入力レジスタからのデータでD AC レジスタを更新
すること
• 入力及びDACレジスタを同時に更新すること
DIN
MOSI
SCK
CSがローの状態の時に、M AX5174/M AX5176は送られ
てきた1つの16ビットパケットあるいは2つの8ビット
パケットを受け付けます。M AX5174/M AX5176は下記
の構成が設定可能になっています。
SPI/QSPI
PORT
MAX5174
MAX5176
SCLK
• どのクロックエッジでDOUTが同期出力されるか
• ユーザ設定可能なロジック出力の状態
• リセット状態の構成
CS
I/O
CPOL = 0, CPHA = 0
表1に、これらの設定に必要なコマンドが記載されてい
ます。
図2. SPI/QSPIインタフェースの接続
図4の一般タイミング図に、M AX5174/M AX5176
データ収集の方法が図解されています。CSはシリアル
クロック(SCLK)の立上がりエッジよりも少なくとも
t 前にローになることが必要です。CSがローの状態
CSS
で、データがSCLKの立上がりエッジでレジスタに同期
入力されます。適正動作が保証された最大シリアル
クロック周波数は、M AX5174が10M Hz、M AX5176
が6M Hzです。図5に、シリアルインタフェースの詳細
タイミング図を示します。
SK
SO
I/O
SCLK
DIN
CS
MICROWIRE
PORT
MAX5174
MAX5176
シリアルデータ出力(DO UT)
シリアルデータ出力(DOUT)は、内部シフトレジスタの
出力です。これにより、複数デバイスのデイジーチェーン
接続及びデータの読み戻しが可能です「( アプリケーション
情報」を参照)。スタートアップ時のデフォルト状態では、
データはシリアルクロックの立下がりエッジ(モード0)で
DOUTからシフトアウトされるため、遅れが16クロック
サイクルとなり、SPI、QSPI及びM ICROW IREコンパチ
ビリティが確保されます。しかし、デバイスがモード1
図3. M ICROW IREインタフェースの接続
表1. シリアルインタフェースのプログラミングコマンド
16-BIT SERIAL WORD
S1, S0
FUNCTION
C1
C0
D11..................D0
0
0
1±-bit DAC data
0 0
0 0
Load input register; DAC registers are unchanged.
Load input register; DAC registers are updated (start-up DAC with
new data).
0
1
1
0
1±-bit DAC data
xxxxxxxxxxxx
Update DAC register from input register (start-up DAC with data
previously stored in the input registers).
xx
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0 0 x x xxxx xxxx
0 1 x x xxxx xxxx
1 0 0 x xxxx xxxx
1 0 1 x xxxx xxxx
1 1 0 x xxxx xxxx
1 1 1 x xxxx xxxx
xx
xx
xx
xx
xx
xx
No operation (NOP).
Shut down DAC (provided PDL = 1).
UPO goes low (default).
UPO goes high.
Mode 1% DOUT clocked out on SCLK’s rising edge.
Mode 0% DOUT clocked out on SCLK’s falling edge (default).
______________________________________________________________________________________ 11
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
CS
COMMAND
EXECUTED
SCLK
1
8
9
16
D3 D2 D1 D0 S2 S1 S0
C1
DIN
C2
C0 D9 D8 D7 D6 D5
D4
図4. シリアルインタフェースのタイミング
t
CSW
CS
t
t
CSS
CSO
t
CSH
4/MAX5176
t
CS1
SCLK
t
t
CL
CH
t
CP
DIN
t
t
DS
DH
t
t
D02
D01
DOUT
図5. シリアルインタフェースの詳細タイミング
に設定されていると、出力はD INから16.5クロック
サイクル遅れ、シリアルクロックの立上がりエッジで
同期出力されます。シャットダウン中、DOUTはシャット
ダウン前の最後のディジタル状態を保持します。
アプリケーション情報___________________
ユニポーラ出力
図6に、M AX5174/M AX5176を利得1.638V/Vのユニ
ポーラ、レイルトゥレイル動作にセットアップした例
を示します。表2に、ユニポーラ出力電圧のコードを
示します。最大出力電圧はVD D に制限されています。
図7に示すように、O Sピンを使用して出力電圧にオフ
セットを付加できます「( オフセット及びバッファの構成」
を参照)。
ユーザ設定可能な出力(UPO )
UPO機能により、シリアルインタフェースを通じて外部
デバイスを制御できます。このため、必要なマイクロ
コントローラI/O ポート数が減らすことができます。
パワーダウン中、この出力は、シャットダウン前の最後
のディジタル状態を保持します。CLRがローに引き下げ
られると、UPOは設定されたデフォルト状態にリセット
されます。U PO を制御するための具体的なコマンドに
ついては、表1を参照して下さい。
バイポーラ出力
M AX5174/M AX5176は、図8に示す回路を使用して
バイポーラ動作に設定できます。出力電圧VOUTは次式
によって与えられます(OS = AGND)。
CLR
リセット(RS)及びクリア(
)
2 × N
4096
æ
ö
ø
V
= V
- 1
÷
M AX5174/M AX5176は、出力電圧をリセットする
クリアピンを備えています。RS = DGNDのとき、CLRは
出力電圧を最小電圧(OS = AGNDの場合は0)にリセット
します。RS = VD D のとき、CLRは出力電圧をミッド
スケールにリセットします。いずれの場合も、CLRは
UPOを設定されたデフォルト状態にリセットします。
ç
è
OUT
REF
ここで、NはDACのバイナリ入力コードの数値、VREF
は外部リファレンスの電圧です。表3に、図8の回路の
ディジタルコード及び対応する出力電圧を示します。
12 ______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
オフセット及びバッファの構成
図7に示すシンプルな回路によって、出力電圧にオフ
セットを付加できます。O Sピンの電圧によって付加
されるオフセットの量は次式で与えられます。
OS
+5V/+3V
REF
V
DD
VOFFSET = VOS・(1 - Gain)
ここで、Gain = 1.638です。
MAX5174
MAX5176
ただし、デバイスの全出力電圧は、O Sピンの電圧に
かかわりなくVDD以下に制限されています。
DAC
OUT
AGND
DGND
出力アンプの利得を1に設定するには、O SをO U Tに
接続して下さい。
デバイスのデイジーチェーン接続
シリアルデータ出力ピン(D O U T)を使用することに
よって、複数のM AX5174/M AX5176をまとめて
デイジーチェーン接続できます(図9)。この方式の長所
は、僅か2本のラインで、ライン上の全てのDACを制御
できることにあります。但し、DACを設定するために
n個のコマンドが必要であるという短所があります。
図6. ユニポーラ出力回路(レイルトゥレイル)
OS
+5V/+3V
REF
図10に、1本の共通なDIN信号ラインを共有するいくつか
のM AX5174/M AX5176を示します。この構成において
は、データバスは全てのデバイスの共通です。しかし、
この構成は各デバイスが専用のCSラインを必要とする
ために、必要なI/Oラインの数が多くなります。この構成
の長所は、いずれのDACの設定にも僅か1つのコマンド
しか必要としないことです。
V
OS
V
DD
MAX5174
MAX5176
DAC
OUT
AGND
DGND
表2. ユニポーラコード表(図6の回路)
DAC CONTENTS
ANALOG OUTPUT
MSB
LSB
図7. OSを出力オフセット用に設定
11 1111 1111 11 (00)
+V
+V
+V
+V
(4095/4096) · 1.638
(±049/4096) · 1.638
(±048/4096) · 1.638
(±047/4096) · 1.638
REF
REF
REF
REF
10 0000 0000 01 (00)
10 0000 0000 00 (00)
01 1111 1111 11 (00)
00 0000 0000 01 (00)
00 0000 0000 00 (00)
+5V/+3V
REF
+V
(1/4096) · 1.638
REF
10k
10k
V+
0
OS
V
DD
MAX5174
MAX5176
表3. バイポーラコード表(図8の回路)
V
DAC CONTENTS
ANALOG OUTPUT
OUT
DAC
MSB
LSB
OUT
11 1111 1111 11 (00)
+V
+V
+V
+V
[(± · 4095/4096) - 1]
[(± · ±049/4096) - 1]
[(± · ±048/4096) - 1]
[(± · ±047/4096) - 1]
REF
REF
REF
REF
V-
DGND
AGND
10 0000 0000 01 (00)
10 0000 0000 00 (00)
01 1111 1111 11 (00)
00 0000 0000 01 (00)
00 0000 0000 00 00
TOLERANCES: 10kW 0.1ꢀ
+V
[(± · 1/4096) - 1]
REF
図8. バイポーラ出力回路
-V
REF
________________________________________________________________________________________13
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
ピンとAG N D ピンを一緒にまとめて接続し、それを
システムアナロググランドプレーンに接続して下さい。
この構成が有用な理由は、D ACのD G ND がシステム
ディジタルグランドに接続されていると、ディジタル
ノイズがDACのアナログ部分に漏れる可能性があるため
です。
ACリファレンスの使用
M AX5174/M AX5176は、リファレンス電圧が0～
(VDD -1.4V)の範囲に収まっている限り、AC成分を含む
リファレンスを許容します。図11は、リファレンス
入力にサイン波入力を印加する技法を示しています
(このAC信号はREFに印加される前にオフセットされて
います)。リファレンス電圧は、AG ND よりも上に維持
される必要があります。
4.7µFコンデンサと0.1µFコンデンサを並列にしたもの
で、電源をAG ND にバイパスして下さい。リードイン
ダクタンスを小さくするために、リードはできるだけ
短くして下さい。ノイズが問題になる場合は、シールド
及び/又はフェライトビーズを使用して分離を改善して
下さい。
電源及びレイアウト上の考慮
ワイヤラップ基板は推奨できません。最高のシステム
性能を得るには、アナログとディジタルのグランド
プレーンが別々になったプリント基板を使用して下さい。
2つのグランドプレーンは、低インピーダンス電源ソース
のところで一緒にまとめて接続して下さい。D G ND と
AG N D ピンはIC のところで一緒にまとめて接続して
下さい。最善のグランドを得るには、D ACのD G ND
利得ドリフト及びINLとDNL性能を維持するには、DAC
リファレンス入力ピンのところでリファレンス出力イン
ピーダンスをできるだけ低くすることが非常に重要です。
REFピンの直列抵抗が0.1Ωを超えるとINLが劣化します。
AGNDピンについても同様の配慮が必要です。
4/MAX5176
SCLK
SCLK
SCLK
MAX5174
MAX5176
MAX5174
MAX5176
MAX5174
MAX5176
DIN
CS
DOUT
DIN
CS
DOUT
DIN
CS
DOUT
TO OTHER
SERIAL DEVICES
図9. 複数のM AX5174/M AX5176デバイスのデイジーチェーン接続
DIN
SCLK
CS1
CS2
TO OTHER
SERIAL DEVICES
CS3
CS
CS
CS
MAX5174
MAX5176
MAX5174
MAX5176
MAX5174
MAX5176
SCLK
DIN
SCLK
DIN
SCLK
DIN
図10. 複数のM AX5174/M AX5176が1つの共通のDINとSCLKラインを共有する場合
14 ______________________________________________________________________________________
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
4/MAX5176
+5V/
+3V
チップ情報_____________________________
+5V/+3V
TRANSISTOR COUNT: 3457
R
1
AC
MAX495
REFERENCE
INPUT
R
2
V
DD
REF
500mVp-p
OS
OUT
DAC
MAX5174
MAX5176
AGND
GND
図11. ACリファレンス入力回路
ファンクションダイアグラム ________________________________________________________
V
DD
CS DIN SCLK
AGND DGND
PDL
DOUT
SERIAL
CONTROL
16-BIT
SHIFT REGISTER
SHDN
LOGIC
OUTPUT
UPO
OS
RS
DECODE
CONTROL
CLR
INPUT
REGISTER
DAC
REGISTER
DAC
REF
OUT
MAX5174
MAX5176
______________________________________________________________________________________ 15
低電力シリアル1 2 ビット
電圧出力D A C
パッケージ ________________________________________________________________________
4/MAX5176
販売代理店
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MAXIM
MAX5177BEEE+T
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 12us Settling Time, PDSO16, 0.150 INCH, 0.025 INCH PITCH, QSOP-16
MAXIM
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