MAX5443BEUA-T [MAXIM]
暂无描述;
| 型号： | MAX5443BEUA-T |
| 厂家： | 
MAXIM INTEGRATED PRODUCTS |
| 描述： | 暂无描述 |
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19-1846; Rev 1; 6/01
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
概要___________________________________
特長___________________________________
◆ パッケージ：超小型の3m m × 5m m 8ピンµM AX
◆ 低消費電流：120µA
M AX5441～M AX5444は、シリアル入力、電圧出力の
16ビットディジタルアナログコンバータ(D AC )で、
8ピンSO Pパッケージによる類似D AC の僅か50% の
超小型µM AXパッケージに収められています。これらの
製品は+3V(M AX5443/M AX5444)又は+5V(M AX5441/
M AX5442)の低単一電源で動作し、調整なしで全温度
範囲において16ビット性能(±2LSB INL及び±1LSB DNL)
を発揮します。DAC出力はバッファされていないため、
消費電流は120µAと低く、オフセット誤差も2LSBと
低くなっています。
◆ 高速セトリング時間：1µs
◆ シリアルインタフェース：25M Hz
SPI/Q SPI/M ICRO W IREコンパチブル
◆ VREF範囲はVD Dに拡張
◆ 単一電源動作：+5V(M AX5441/M AX5442)又は
DACの出力範囲は0～VREFです。M AX5442/M AX5444
には、バイポーラ動作の場合外部精密オペアンプ
(M AX400等)に使用できるマッチングされたスケー
リング抵抗が備わっており、±VREFの出力スイングを
生成します。
+3V(M AX5443/M AX5444)
◆ 調整なしで完全16ビット性能を発揮
◆ 無バッファ電圧出力が直接60kΩ負荷を駆動
◆ パワーオンリセット回路がDAC出力を
コード0(M AX5441/M AX5443)又は
データをDAC ラッチにロードするには、16ビットの
シリアルワードが使用されます。25M Hz3線シリアル
TM
TM
インタフェースはSPI /QSPI /M ICROW IRETM コンパチ
ブルで、絶縁を必要とするアプリケーション用にフォト
カプラと直接インタフェースします。電源投入時には
パワーオンリセット回路がD A C 出力をコード0
(M AX5441/M AX5443)又はコード32768(M AX5442/
M AX5444)にクリアします。
コード32768(M AX5442/M AX5444)にクリア
◆ フォトカプラとの直接インタフェース用に
シュミットトリガ入力を装備
◆ 非同期CLR
ピン配置_______________________________
CLRをロジックローにすると、シリアルインタフェースに
関係なく非同期的にDAC 出力がコード0(M AX5441/
M AX5443)又はコード32768(M AX5442/M AX5444)
にクリアされます。
TOP VIEW
GND
REF
CS
1
2
3
4
5
10
9
GND
M AX5441/M AX5443は8ピンµM AXパッケージで、
M AX5442/M AX5444は10ピンµM AXパッケージで
提供されています。
1
2
3
4
8
7
6
5
REF
CS
V
DD
V
DD
MAX5441
MAX5443
MAX5442
MAX5444
SCLK
DIN
8
RFB
INV
OUT
OUT
CLR
SCLK
DIN
7
アプリケーション_______________________
高分解能オフセット及び利得調整
工業用プロセス制御
CLR
6
µMAX
µMAX
自動試験機器
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。
データ収集機器
型番 ______________________________________________________________________________
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
INL (LSB)
SUPPLY (V)
MAX5441ACUA
MAX5441AEUA
MAX5441BCUA
MAX5441BEUA
MAX5442ACUB
MAX5442AEUB
MAX5442BCUB
MAX5442BEUB
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
8 µMAX
8 µMAX
8 µMAX
8 µMAX
10 µMAX
10 µMAX
10 µMAX
10 µMAX
±2
±2
±4
±4
±2
±2
±4
±4
5
5
5
5
5
5
5
5
SPI及びQSPIはM otorola, Inc.の商標です。
型番はデータシートの最後に続きます。
M ICROW IREはNational Sem iconductor Corp.の商標です。
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
本データシートに記載された内容は、英語によるマキシム社の公式なデータシートを翻訳したものです。翻訳により生じる相違及び誤りに
ついての責任は負いかねます。正確な内容の把握にはマキシム社の英語のデータシートをご参照下さい。
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。w w w .m axim -ic.com
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
V
DD
to GND..............................................................-0.3V to +6V
Continuous Power Dissipation (T = +70°C)
A
CS, SCLK, DIN, CLR to GND ...................................-0.3V to +6V
REF to GND................................................-0.3V to (V + 0.3V)
8-Pin µMAX (derate 4.5mW/°C above +70°C)...............362mW
10-Pin µMAX (derate 5.6mW/°C above +70°C) ..............444mW
Operating Temperature Ranges
DD
OUT, INV to GND .....................................................-0.3V to V
DD
RFB to INV...................................................................-6V to +6V
RFB to GND.................................................................-6V to +6V
Maximum Current into Any Pin............................................50mA
MAX544 _ _CU_ ...................................................0°C to +70°C
MAX544 _ _EU_.................................................-40°C to +85°C
Storage Temperature Range .............................-65°C to +150°C
Maximum Die Temperature..............................................+150°C
Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+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
(V
= +3V (MAX5443/MAX5444) or +5V (MAX5441/MAX5442), V
= +2.5V, C = 10pF, GND = 0, R = ∞, T = T
to T
,
DD
REF
L
L
A
MIN
MAX
unless otherwise noted. Typical values are at T = +25°C.)
A
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
STATIC PERFORMANCE—ANALOG SECTION
Resolution
N
16
Bits
Differential Nonlinearity
DNL
Guaranteed monotonic
±0.5
±0.5
±0.5
±1
±2
±4
±2
LSB
MAX544_A
MAX544_B
Integral Nonlinearity
INL
LSB
Zero-Code Offset Error
Zero-Code Tempco
Gain Error (Note 1)
ZSE
LSB
ppm/°C
LSB
ZS
±0.05
TC
±10
Gain-Error Tempco
DAC Output Resistance
±0.1
6.2
1
ppm/°C
kΩ
R
(Note 2)
OUT
R
/R
FB INV
Bipolar Resistor Matching
%
Ratio error
±0.015
±20
Bipolar Zero Offset Error
Bipolar Zero Tempco
LSB
BZS
±0.5
ppm/°C
TC
+2.7V ≤ V ≤ +3.3V (MAX5443/MAX5444)
±1
±1
DD
Power-Supply Rejection
PSR
LSB
+4.5V ≤ V ≤ +5.5V (MAX5441/MAX5442)
DD
REFERENCE INPUT
Reference Input Range
V
(Note 3)
2.0
10
6
V
DD
V
REF
Unipolar mode
Bipolar mode
Reference Input Resistance
(Note 4)
R
REF
kΩ
DYNAMIC PERFORMANCE—ANALOG SECTION
Voltage-Output Slew Rate
Output Settling Time
DAC Glitch Impulse
SR
(Note 5)
To ±1/2LSB of FS
15
1
V/µs
µs
Major-carry transition
7
nV-s
Code = 0000hex; CS = V
;
DD
Digital Feedthrough
0.2
nV-s
SCLK, DIN = 0 to V levels
DD
2
_______________________________________________________________________________________
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued)
(V
DD
= +3V (MAX5443/MAX5444) or +5V (MAX5441/MAX5442), V
= +2.5V, C = 10pF, GND = 0, R = ∞, T = T
to T
,
REF
L
L
A
MIN
MAX
unless otherwise noted. Typical values are at T = +25°C.)
A
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
DYNAMIC PERFORMANCE—REFERENCE SECTION
Reference -3dB Bandwidth
Reference Feedthrough
Signal-to-Noise Ratio
BW
Code = FFFFhex
Code = 0000hex, V
1
1
MHz
= 1Vp-p at 100kHz
mV
p-p
REF
SNR
92
70
170
dB
Code = 0000hex
Code = FFFFhex
Reference Input Capacitance
C
INREF
pF
STATIC PERFORMANCE—DIGITAL INPUTS
Input High Voltage
Input Low Voltage
Input Current
V
2.4
V
V
IH
V
IL
0.8
±1
10
I
IN
µA
pF
V
Input Capacitance
Hysteresis Voltage
POWER SUPPLY
C
(Note 6)
3
IN
V
0.15
H
MAX5443/MAX5444
MAX5441/MAX5442
2.7
4.5
3.6
5.5
Positive Supply Range (Note 7)
Positive Supply Current
Power Dissipation
V
V
DD
I
DD
All digital inputs at V or GND
0.12
0.36
0.60
0.20
mA
mW
DD
MAX5443/MAX5444
MAX5441/MAX5442
All digital inputs at
or GND
PD
V
DD
TIMING CHARACTERISTICS
(V = +2.7V to +3.3V (MA5443/MAX5444) , V = +4.5V to +5.5V (MAX5441/MAX5442), V = +2.5V, GND = 0, CMOS inputs,
REF
DD
DD
T
A
= T
to T
, unless otherwise noted. Typical values are at T = +25°C.) (Figure 1)
MIN
MAX
A
PARAMETER
SYMBOL
CONDITIONS
MIN
TYP
MAX
UNITS
MHz
ns
SCLK Frequency
f
25
CLK
SCLK Pulse Width High
SCLK Pulse Width Low
CS Low to SCLK High Setup
CS High to SCLK High Setup
SCLK High to CS Low Hold
SCLK High to CS High Hold
DIN to SCLK High Setup
DIN to SCLK High Hold
CLR Pulse Width Low
t
20
20
15
15
35
20
15
0
CH
t
ns
CL
t
t
t
ns
CSS0
CSS1
ns
(Note 6)
ns
CSH0
CSH1
t
ns
t
DS
ns
t
ns
DH
t
20
ns
CLW
V
High to CS Low
DD
20
µs
(power-up delay)
Note 1: Gain error tested at V
= +2.0V, +2.5V, and +3.0V (MAX5443/MAX5444) or V
= +2.0V, +2.5V, +3.0V, and +5.5V
REF
REF
(MAX5441/ MAX5442).
Note 2: R tolerance is typically ±20%.
OUT
Note 3: Min/max range guaranteed by gain-error test. Operation outside min/max limits will result in degraded performance.
Note 4: Reference input resistance is code-dependent, minimum at 8555hex in unipolar mode, 4555hex in bipolar mode.
Note 5: Slew-rate value is measured from 10% to 90%.
Note 6: Guaranteed by design. Not production tested.
Note 7: Guaranteed by power-supply rejection test and Timing Characteristics.
_______________________________________________________________________________________
3
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
標準動作特性 ______________________________________________________________________
(V = +3V (MAX5443/MAX5444) or +5V (MAX5441/MAX5442), V
= +2.5V, GND = 0, R = ∞, T = T
to T , unless other-
MAX
DD
REF
L
A
MIN
wise noted. Typical values are at T = +25°C.)
A
SUPPLY CURRENT
SUPPLY CURRENT
vs. REFERENCE VOLTAGE
SUPPLY CURRENT vs. TEMPERATURE
vs. REFERENCE VOLTAGE
0.12
0.11
0.10
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
0.12
0.11
0.150
0.125
0.100
0.075
0.050
0.025
0
V
DD
= +5V
0.10
V
DD
= +3V
0.09
0.08
0.07
0.06
0.05
V
DD
= +5V
V
DD
= +3V
0
-40
0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0
REFERENCE VOLTAGE (V)
0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
-40
-40
-40
-15
10
35
60
85
85
85
REFERENCE VOLTAGE (V)
TEMPERATURE (°C)
DIFFERENTIAL NONLINEARITY
vs. TEMPERATURE
ZERO-CODE OFFSET ERROR
vs. TEMPERATURE
INTEGRAL NONLINEARITY
vs. TEMPERATURE
0.2
0.1
0.4
0.3
0.2
0.1
0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
+DNL
+INL
0
-0.1
-0.2
-0.3
-0.4
-DNL
-INL
-0.1
-0.2
-0.2
-0.4
-40
-15
10
35
60
85
-15
10
35
60
-15
10
35
60
85
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
TEMPERATURE (°C)
GAIN ERROR
vs. TEMPERATURE
DIFFERENTIAL NONLINEARITY
INTEGRAL NONLINEARITY vs. CODE
0.125
0.100
0.075
0.050
0.025
0.25
0.20
0.15
0.10
0.05
0
-0.05
-0.10
-0.15
-0.20
-0.25
-0.30
-0.025
-0.050
-0.075
-0.100
-0.05
-0.10
-0.15
-0.20
-0.25
-0.125
35k
0
5k 15k 25k
45k 55k 66k
-15
10
35
60
35k
5k 15k 25k
45k 55k 66k
CODE
TEMPERATURE (°C)
CODE
4
_______________________________________________________________________________________
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
標準動作特性(続き)_________________________________________________________________
(V = +3V (MAX5443/MAX5444) or +5V (MAX5441/MAX5442), V
= +2.5V, GND = 0, R = ∞, T = T
to T , unless other-
MAX
DD
REF
L
A
MIN
wise noted. Typical values are at T = +25°C.)
A
FULL-SCALE STEP RESPONSE
(FALLING)
FULL-SCALE STEP RESPONSE
(RISING)
REFERENCE CURRENT
vs. DIGITAL INPUT CODE
140
MAX5441/44 toc11
120
100
80
60
40
20
0
CS
2V/div
CS
2V/div
A
OUT
A
OUT
1V/div
1V/div
C = 20pF
L
C = 20pF
L
400ns/div
0
10000 20000 30000 40000 50000 60000 70000
CODE
400ns/div
MAJOR-CARRY GLITCH
MAJOR-CARRY GLITCH
(FALLING)
(RISING)
CS
1V/div
CS
1V/div
A
OUT
20mV/div
A
OUT
20mV/div
C = 20pF
L
C = 20pF
L
200ns/div
200ns/div
INTEGRAL NONLINEARITY
vs. REFERENCE VOLTAGE
UNIPOLAR POWER ON GLITCH
(REF = V
DIGITAL FEEDTHROUGH
)
DD
0.70
0.65
0.60
0.55
0.50
0.45
0.40
V
DD
2V/div
D
2V/div
IN
V
OUT
10mV/div
A
OUT
10mV/div
C = 112pF
L
50ns/div
2.0
2.5
3.0
3.5
4.0
4.5
5.0
50ms/div
REFERENCE VOLTAGE (V)
_______________________________________________________________________________________
5
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
端子説明 __________________________________________________________________________
端子
名称
機ꢀ能
MAX5441
MAX5443
MAX5442
MAX5444
電圧リファレンス入力
1
2
3
4
1
2
3
4
REF
CS
チップセレクト入力
シリアルクロック入力。デューティサイクルは40% ～60% の間にする必要があります。
SCLK
DIN
シリアルデータ入力
クリア入力。ロジックローにすると非同期的にDACがコード0(MAX5441/MAX5443)
又はコード32768(M AX5442/M AX5444)にクリアされます。
5
6
5
6
7
CLR
OUT
INV
DAC出力電圧
内部スケーリング抵抗の接合部。バイポーラモードでは外部オペアンプの反転入力に
接続します。
—
フィードバック抵抗。バイポーラモードでは外部オペアンプの出力に接続します。
—
7
8
9
RFB
電源電圧。M AX5443/M AX5444に対しては+3Vを、M AX5441/M AX5442に対しては+5Vを使用します。
V
DD
8
10
GND
グランド
t
t
CSH1
LDACS
CS
t
CSHO
t
CSS1
t
t
CH
t
CL
CSSO
SCLK
DIN
t
DH
t
DS
D15
D14
D0
図1. タイミング図
6
_______________________________________________________________________________________
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
+2.5V
MAX6166
+3V/+5V
1µF
0.1µF
0.1µF
V
DD
REF
MC68XXXX
UNIPOLAR
OUT
CS
PCS0
MAX495
EXTERNAL OP AMP
MAX5441
MAX5442
MAX5443
MAX5444
OUT
DIN
MOSI
SCLK
CLR
SCLK
IC1
(GND)
GND
図2a. 標準動作回路(ユニポーラ出力)
+2.5V
MAX6166
+3V/+5V
1µF
0.1µF
0.1µF
+5V
RFB
MC68XXXX
V
DD
R
INV
PCS0
CS
R
FB
INV
BIPOLAR
OUT
EXTERNAL OP AMP
MOSI
SCLK
IC1
MAX400
DIN
OUT
SCLK
CLR
MAX5442
MAX5444
-5V
(GND)
GND
図2b. 標準動作回路(バイポーラ出力)
4個のM SBを提供しています。この構造により、大きな
桁遷移時にDAC出力に移行するグリッチエネルギーを
最小限に抑えることができます。又、標準R-2Rラダーと
比較してDAC出力インピーダンスを8分の1に低減できる
ため、中負荷アプリケーションにおけるバッファなし
動作が可能です。
詳細___________________________________
M AX5441～M AX5444は電圧出力の16ビットディジ
タルアナログコンバータ(D AC )で、積分直線性誤差
2LSB未満及び微分直線性誤差1LSB未満で単調性を保証
する完全16ビット性能を提供します。シリアルデータ
転送により、必要なパッケージピンの数は最小限に
抑えられています。
M AX5442/M AX5444はマッチングされたバイポーラ
オフセット抵抗を備えており、この抵抗はバイポーラ
出力スイングを得るために外部オペアンプに接続され
ます(図2b)。
M AX5441～M AX5444は2つのマッチングされたDAC
部で構成されており、12ビット反転R-2R DACが12
LSBを形成し、15個の同一にマッチングされた抵抗が
_______________________________________________________________________________________
7
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
ディジタルインタフェース
アプリケーション情報___________________
M AX5441～M AX5444のディジタルインタフェースは、
SPI/QSPI/M ICROW IREインタフェースとコンパチブルな
標準3線接続です。チップセレクト入力(CS)が、データ
入力ピン(DIN)におけるシリアルデータローディングの
フレームを決定します。CSがハイからローに遷移した
直後にデータは同期してシフトし、シリアルクロック
入力(SCLK)の立上りエッジで入力レジスタにラッチ
されます。シリアル入力レジスタに16データビットが
ロードされると、CSのローからハイへの遷移でその内容
がD AC ラッチに転送されます(図3)。CSが16 SCLK
サイクル全期間を通じてローに維持されていないと、
データが破壊されます。その場合は、新しい16ビット
ワードをDACラッチに再ロードして下さい。
リファレンス及びグランド入力
M AX5441～M AX5444は2V～VDDの外部電圧リファ
レンスで動作し、リファレンスの選択及びアプリケー
ションが適切であれば1 6ビット性能を発揮します。
リファレンスの温度係数を0.1ppm /℃未満にして、
-40℃～+85℃の拡張温度範囲に渡って1LSB以内の16
ビット精度を維持するのが理想的です。このコンバータ
は反転R-2R電圧モードDACとして設計されているため、
電圧リファレンスから見た入力抵抗はコードに依存し
ます。ユニポーラモードにおける最悪条件での入力
抵抗変動は、11.5kΩ(コード8555 hex)から200kΩ
(コード0000 hex)までです。2.5Vリファレンスの負荷
電流の最大変化量は2.5V/11.5kΩ= 217µAです。
従って、最大誤差0.1LSBを実現するために必要な負荷
レギュレーションは7ppm /m Aとなります。これはリファ
レンス出力インピーダンスが18m Ω以下であることを
意味します。更に、電圧リファレンスからリファレンス
入力までの信号経路のインピーダンスは負荷レギュ
レーション誤差に直接寄与するため、低く抑える必要が
あります。
DACのクリア
CLRで20ns(m in)のロジックローパルスが発生すると、
非同期的にDACバッファがM AX5441/M AX5443では
コード0に、M AX5442/M AX5444ではコード32768
にクリアされます。
外部リファレンス
低インピーダンス電圧リファレンスの条件は、リファ
レンス入力及びグランドにおけるコンデンサバイパス
によって満たされます。REFとGNDの間に短いリードで
取り付けた0.1µFセラミックコンデンサが高周波バイパス
を提供します。表面実装セラミックチップコンデンサは、
インダクタンスが最小であるためこの用途に好適です。
REFとG N D の間に更に低周波バイパスとして1µFを
追加します。これには、低ESRタンタル、フィルム、
又は有機半導体コンデンサが適しています。低周波数
でのインピーダンスはそれほど重要ではないため、
リード付のコンデンサでも構いません。外部リファレンス
M AX5441～M AX5444は2V～VDDの外部電圧リファ
レンスで動作します。リファレンス電圧がDACのフル
スケール出力電圧を決定します。
パワーオンリセット
パワーオンリセット回路は、VDDが最初に印可された時
にM AX5441/M AX5443の出力をコード0に、M AX5442/
M AX5444の出力をコード32768に設定します。これに
より、電源喪失の後等システムパワーアップの直後に
望ましくないDAC出力電圧が発生しないことが保証され
ます。
CS
DAC
UPDATED
SCLK
SUB-BITS
DIN
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8
MSB
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
LSB
図3. M AX5441～M AX5443 3線インタフェースのタイミング図
8
_______________________________________________________________________________________
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
の容量性負荷に対する安定性にも依りますが、バイパス
コンデンサを更に大きくすることによって回路が改善
される場合もあります。
を生じます。利得誤差への寄与を1/2 LSB未満にする
には、入力抵抗を標準的に次式よりも大きくする必要
があります。
17
6.25kΩ × 2 = 819MΩ
無バッファ動作
無バッファ動作を行うと、消費電力及び外部出力バッ
ファによるオフセット誤差が減少します。R-2R DAC
出力はO U Tで直接得られるため、ゼロスケールの劣化
無しに+VREF～G N D の範囲で16ビット性能を提供し
ます。DACの出力インピーダンスが低いため、INL又は
DNLを劣化させることなく中程度の負荷(RL> 60kΩ)を
駆動できます。D AC 出力に外部負荷をかけた場合に
増加するのは利得誤差だけです。
セトリング時間はバッファ入力容量、DAC 出力容量、
及びPCボード容量に影響されます。標準DAC出力電圧の
セトリング時間はフルスケールステップに対して1µs
です。ステップの変化が小さければセトリング時間は
大幅に減少します。単一の時間定数の指数関数セト
リング応答を仮定した場合、フルスケールステップが
最終的な出力電圧から1/2 LSB以内にセトリングする
には時間定数の12倍の時間を要します。この時間定数
はDAC 出力抵抗と全出力容量の積に等しくなります。
DAC出力容量は標準10pFです。出力容量がこれ以上
増えると、セトリング時間が長くなります。
外部出力バッファアンプ
外部出力バッファアンプの必要条件は、DACの動作が
ユニポーラモードかバイポーラモードかによって異なり
ます。ユニポーラモードでは、出力アンプは電圧フォロワ
接続で使用されます。バイポーラモード(M AX5442/
M AX5444のみ)では、アンプは内部のスケーリング
抵抗で動作します(図2b)。どちらのモードでもDACの
出力抵抗は一定で、入力コードには依存しません。
しかし、利得誤差を最小限に抑えるために出力アンプの
入力インピーダンスはできるだけ高くして下さい。
D AC の出力容量も入力コードには依存しないため、
外部アンプの安定条件がシンプルになります。
外部バッファアンプの利得帯域幅積は重要です。これは、
出力応答にもう1つの時間定数を付加してセトリング
時間を増加させるためです。各々が単一の時間定数応答
をする2つのカスケードシステムの実効時間定数は、
近似的に2つの時間定数の2乗和の平方根になります。
DAC出力時間定数は、追加の容量の影響を無視すれば
1µs/12 = 83nsです。帯域幅1M Hzの外部アンプの時間
定数が1/2π(1M Hz)=159nsの場合、複合システムの
実効時間定数は次式で表されます。
バイポーラモードでは、デュアル電源(M AX400等)で
動作している精密アンプが±VREFの出力範囲を提供し
ます。単一電源アプリケーションにおいては、GNDを
含む入力同相範囲の精密アンプを使用することができ
ます。しかし、これらのアンプの出力スイングが性能
劣化を伴わずに負の電源電圧(GND)を含むことは通常
ありません。アプリケーションがゼロに近いコードを
使用しない場合は、M AX495等の単一電源オペアンプが
適しています。
2
2
83ns + 159ns
=180ns
(
)
(
)
この式は、最終出力電圧から1/2 LSB以内までのセト
リング時間が、外部バッファアンプも含めて約12 ×
180ns= 2.15µsになることを示しています。
ディジタル入力及びインタフェースロジック
16ビットDAC のディジタルインタフェースは、SPI、
QSPI及びM ICROW IREインタフェースとコンパチブルな
3線規格に基づいています。3つのディジタル入力(CS、
D IN及びSCLK)がディジタル入力データをシリアルで
DACにロードします。
16ビットDAC のLSBは極めて小さい(VREF = 2.5Vで
38.15µV)ため、外部アンプの入力仕様に十分に注意
して下さい。入力オフセット電圧はゼロスケール誤差を
悪化させるため、オフセット電圧が1/2 LSBよりも
大きい場合は完全な精度を維持するために出力オフセット
トリミングが必要となることもあります。同様に、入力
バイアス電流とDAC出力抵抗(標準6.25kΩ)の積もゼロ
スケール誤差に寄与します。温度の影響も考慮に入れる
必要があります。ゼロスケール誤差の増加を1/2 LSB
未満に抑えるには、-40℃～+85℃の拡張温度範囲で
オフセット電圧温度係数(+25℃に対して)が0.24µV/℃
未満でなくてはなりません。外部アンプの入力抵抗は
DAC出力抵抗と抵抗分圧器を形成するため、利得誤差
CLRで20ns(m in)のロジックローパルスが発生すると、
DACバッファのデータがクリアされます。
全てのディジタル入力は、シュミットトリガバッファを
備えているため遷移の遅いインタフェースも許容します。
これは、外部ロジックを追加することなくフォトカプラ
を直接M AX5441～M AX5444にインタフェースできる
ことを意味します。ディジタル入力はTTL/CM OSロジック
レベルコンパチブルです。
_______________________________________________________________________________________
9
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
ユニポーラ構成
表1. ユニポーラコード表
図2aに外部オペアンプを用いたM AX5441～M AX5444
のユニポーラ動作用の構成を示します。このオペアンプは
ユニティゲイン用に設定されています。表1にこの回路
のためのコードを示します。バイポーラのM AX5442/
M AX5444は、RFBとINVをREFに接続してユニポーラ
構成で使用することもできます。これによりD AC を
中程度のスケールにパワーアップできます。
DAC LATCH CONTENTS
ANALOG OUTPUT, V
OUT
MSB
LSB
◆
◆
◆
V
(65,535 / 65,536)
(32,768 / 65,536) =
(1 / 65,536)
1111 1111 1111 1111
1000 0000 0000 0000
0000 0000 0000 0001
0000 0000 0000 0000
REF
1/
V
V
REF
REF
2
V
REF
0
表2. バイポーラコード表
バイポーラ構成
DAC LATCH CONTENTS
図2bに外部オペアンプを用いたM AX5442/M AX5444
のバイポーラ動作用の構成を示します。このオペアンプ
は-1/2VREFのオフセットを持つユニティゲイン用に
設定されています。表2にこの回路のためのオフセット
バイナリコードを示します。
ANALOG OUTPUT, V
OUT
MSB
LSB
◆
◆
+V
(32,767 / 32,768)
(1 / 32,768)
1111 1111 1111 1111
1000 0000 0000 0001
1000 0000 0000 0000
0111 1111 1111 1111
0000 0000 0000 0000
REF
+V
REF
0
◆
◆
-V
(1 / 32,768)
REF
-V
(32,768 / 32,768) = -V
REF
REF
電源バイパス及びグランド管理
VDDは、VDDとGNDの間に0.1µFのセラミックコンデンサ
を接続してバイパスして下さい。コンデンサはリードを
できるだけ短くしてデバイスの近く(0.635cm 以下)に
取付けて下さい。
10 ______________________________________________________________________________________
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
ファンクションダイアグラム ________________________________________________________
V
DD
V
DD
RFB
INV
MAX5442
MAX5444
MAX5441
MAX5443
REF
CS
REF
CS
OUT
OUT
16-BIT DAC
16-BIT DAC
16-BIT DATA LATCH
16-BIT DATA LATCH
SCLK
DIN
SCLK
DIN
CONTROL
LOGIC
CONTROL
LOGIC
SERIAL INPUT REGISTER
SERIAL INPUT REGISTER
CLR
CLR
GND
GND
型番(続き)_________________________________________________________________________
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
INL (LSB)
SUPPLY (V)
MAX5443ACUA
MAX5443AEUA
MAX5443BCUA
MAX5443BEUA
MAX5444ACUB
MAX5444AEUB
MAX5444BCUB
MAX5444BEUB
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
0°C to +70°C
-40°C to +85°C
8 µMAX
8 µMAX
8 µMAX
8 µMAX
10 µMAX
10 µMAX
10 µMAX
10 µMAX
±2
±2
±4
±4
±2
±2
±4
±4
3
3
3
3
3
3
3
3
チップ情報_____________________________
TRANSISTOR COUNT: 2800
PROCESS: BiCMOS
______________________________________________________________________________________ 11
+ 3 V /+ 5 V 、シリアル入力、
電圧出力、1 6 ビットD A C
パッケージ ________________________________________________________________________
(このデータシートに掲載されているパッケージ仕様は、最新版が反映されているとは限りません。最新のパッケージ情報は、
www.maxim-ic.com/ja/packagesをご参照下さい。)
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MAX5444
Low-Power.Serial.14-Bit DACs with Force-Sense Voltage-Output[MAX5171/MAX5173/MAX5171AEEE/MAX5171AEEE-T/MAX5171BEEE/MAX5171BEEE-T/MAX5173AEEE/MAX5173AEEE-T/MAX5173BEEE/MAX5173BEEE-T ]
MAXIM
MAX5444ACUB+
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
MAX5444ACUB+T
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
MAX5444ACUB-T
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
MAX5444AEUB+
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
MAX5444AEUB+T
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
MAX5444BCUB+
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
MAX5444BEUB+T
D/A Converter, 1 Func, Serial Input Loading, 1us Settling Time, PDSO10, MICRO MAX PACKAGE-10
MAXIM
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