飞利浦半导体公司线性产品
产品speci fi cation
12位乘法D / A转换器
AM6012
描述
该AM6012 12位乘法的数字 - 模拟转换器提供
高速和0.025 ％，微分非线性在其整个
商业级温度范围。
在D / A转换器采用一个3位的段发生器为最高有效位在
有9位R- 2R扩散电阻梯形相结合，以提供
12位分辨率，无需昂贵的修整过程。这种技术
保证了非常均匀的步长（达
±
LSB的从理想） ，
单调至12位，积分非线性误差为0.05 ％，其
差分电流输出。
在AM6012的双重互补输出增加
的通用性，并有效地加倍了峰 - 峰值输出摆动。
数字输入端，另外，可以配置为接受所有流行
逻辑系列。
虽然该设备要求为1mA为4mA的参考输入
满量程电流，操作几乎是独立供电的
电压变化。电源抑制比
±0.001%
FS / ％
V.
该设备将在5工作， -12V至
±18V
导轨，具有低达
230MW功耗典型。
引脚配置
D
1
和F套餐
D
1
D
2
D
3
D
4
D
5
D
6
D
7
D
8
D
9
1
2
3
4
5
6
7
8
9
20 V+
19 I
O
18 I
O
17 V–
16 COMP
15 V
REF （ - ）
14 V
REF （ + ）
13 GND / V
LC
12位D LSB
12
11 D
11
D
10
10
顶视图
注意：
1.可在唯一的大型SO （ SOL ）封装。
应用
特点
12位分辨率
精确到
±0.05%
单调过热
快速建立时间， 250ns的典型
免调节设计为低成本
差分电流输出
高速乘法能力
满量程电流， 4毫安（含1毫安参考）
高输出顺从电压， -5 + 10V
低功耗， 230MW
订购信息
描述
20引脚陶瓷双列直插封装（ CERDIP ）
20引脚塑料小外形大（ SOL ）封装
CRT显示器，计算机图形学
机器人和机床
自动测试设备
可编程电源
CAD / CAM系统
数据采集与控制系统
模拟 - 数字转换器系统
温度范围
0至+ 70°C
0至+ 70°C
订货编号
AM6012F
AM6012D
DWG ＃
0584B
0172D
1994年8月31日
776
853-0904 13721
飞利浦半导体公司线性产品
产品speci fi cation
12位乘法D / A转换器
AM6012
DC电气特性
V + = + 15V ，V - = - 15V ，我
REF
= 1.0毫安， 0 ℃，
≤
T
A
≤
70°C
符号
参数
决议
单调性
DNL
NL
I
FS
TCI
FS
微分非线性
非线性
满量程电流
满量程温度系数
DNL规格保证在
合规范围
R
OUT
>10MΩ典型。
I
FS
-I
FS
从理想的步长偏差
12
从理想直线的偏差
V
REF
=10.000V
R
14
-R
15
=10.000k
T
A
=25°C
3.935
3.999
±10
±0.001
V
OC
I
FSS
I
ZS
V
IL
V
IH
输出电压符合
对称
零刻度电流
逻辑
输入
水平
逻辑输入电流
逻辑输入秋千
参考电流范围
参考偏置电流
参考输入转换率
电源灵敏度
电源电压范围
R
14(eq)
=800
C
C
=0pF
V + = + 13.5V至16.5V + ，V - = - 15V
V - = - 13.5V至-16.5V ，V + = + 15V
V
OUT
=0V
V+=+5V, V-=-15V
电源电流
V+=+15V, V-=-15V
功耗
V+=+5V, V-=-15V
V+=+15V, V-=-15V
4.5
-18
5.7
-13.7
5.7
-13.7
234
291
逻辑“0”的
逻辑“1”的
I
IN
V
IS
I
REF
I
15
DL / DT
PSSI
FS +
PSSI
FS-
V+
V-
I+
I-
I+
I-
P
D
V
IN
= -5 + 18V
V-=-15V
-5
0.2
0
4.0
1.0
-0.5
8.0
±0.0005
±0.00025
±0.001
±0.001
18
-10.8
8.5
-18.0
8.5
-18.0
312
397
mW
mA
V
2.0
40
+18
1.1
-2.0
A
V
mA
A
毫安/微秒
％ FS / ％
-5
±0.4
±.05
4.063
±40
±0.004
+10
±2.0
0.10
0.8
测试条件
范围
民
12
12
±0.025
典型值
最大
单位
位
位
％ FS
位
％ FS
mA
PPM /°C的
％ FS / ℃，
V
A
A
V
AC电气特性
V + = + 15V ，V - = - 15V ，我
REF
= 1.0毫安， 0 ℃，
≤
T
A
≤
70°C
符号
t
S
t
PLH
t
PHL
C
OUT
参数
建立时间
传播
延迟，所有位
输出电容
测试条件
To
±
1 / 2LSB ，所有位ON或OFF ，T
A
=25°C
50 ％至50％的
范围
民
典型值
250
25
20
最大
500
50
单位
ns
ns
pF
1994年8月31日
778
飞利浦半导体公司线性产品
产品speci fi cation
12位乘法D / A转换器
AM6012
电路描述
该AM6012是一个12位DAC ，它使用扩散电阻和
无需修整，以保证单调性过
温度范围。分段DAC的设计保证了更
均匀步长在整个温度范围比通常
可用修整的12位转换器。该转换器的特点
差分高遵电流输出，宽电源电压范围，
乘法参考输入。
在许多转换器应用中，均匀的步长大小，更重要的
较符合理想直线。许多12位的转换器
用于高分辨率而不是高的线性度，因为几
换能器比线性多
±0.1%.
所有的经典binarily加权
转换器需要
±1/2LSB
（ ± 0.012 ％）的线性度，以便保证
单调性，这需要非常严格的电阻匹配和
跟踪。该AM6012采用传统的双极处理
实现高微分线性和单调性，而不需要
相应的高线性度，或者符合理想的直
线。
一种设计方法，它提供的单调性，而不需要
高线性度的MOS开关电阻串。该电路实际上是
一满装到电流开关的R- 2R的DAC ，因为它是较慢的，
有一个电压输出，并且，如果在12位执行，将
使用4096的耐受性低的电阻，而不是最小数目
高容差的电阻作为在R- 2R网络。它缺乏速度
和密度为12位是它的缺点。
与分段DAC的方法中， 4096所需的输出电平
是由8组，每组512步。每一步组
由9位DAC所产生，并且每个所述段斜坡的是
由8个相等的电流源中的一种。电阻其中
确定单调性是在9位的DAC 。的主进位
9位DAC被重复在各8个段的，并且需要八个
倍较低的初始电阻准确性和跟踪保持一个给定的
微分非线性温度过高。
的分段DAC的操作可以通过可视化
假设所有零的一个输入端的代码。第一段电流I
O
is
由9位乘法DAC分成512的水平和供给到
输出，I
OUT
。作为输入代码增加时，一个新的段的电流是
分别选择512计数。前面的段被馈送到输出
I
OUT
其中新的步骤组被添加到它，从而保证
单调性的独立的段的电阻值。所有高
为了细分喂我
OUT
.
随着分段DAC的方法， 8个主要的精度
电阻仅确定的线性度。每个这些影响
上的线性电阻比的MSB电阻的低4倍
在R -2R的DAC 。因此，假设同样的电阻容差
两者的分割方法的线性度实际上会
比的R- 2R的设计水平。
步发电机或9位DAC由一个主设备和一个中
从梯子。从梯子生成四个至少显著
从主阶梯的有功电流的余位
利用拆分比例发射器。这样可以节省阶梯电阻和
大大降低了发射器结垢的9位所需的范围
DAC 。在该步骤生成的所有电流开关是高速
其能够低电流切换全差分开关
在高速。这允许使用一个二进制缩放网络的所有
方式向至少显著比特节省了功率，并简化了
电路。
扩散电阻有过超越薄膜电阻的优点
简单的经济和双极工艺的兼容性。这些电阻
制造的单晶，而不是无定形的材料，其
给他们更好的长期稳定性和跟踪以及高得多的
耐湿性。它们被扩散在1000℃下等是
耐因热和化学变化引起的价值。
此外，没有老化所需的稳定性。的接触电阻
铝和硅之间的比之间的更可预测的
铝和无定形薄膜，而且没有夹层的金属是
增强或保护接触或限制的合金需要。最初的
2扩散电阻之间的匹配是类似的薄膜的
因为它们都是由光掩模和化学蚀刻中定义。自
电阻不剪裁或改变加工后，其
跟踪和长期的特性也不会劣化。
微分VS积分非线性
积分非线性，为讨论的目的，指的是
该行的“直”，通过个体反应画
一个数据转换器的积分。微分非线性，对其他
手，指的是相邻点的间距的偏差
从1 LSB的理想间距。既可以表示为任一
满量程输出或分数最低有效位或两个百分比。该
在图1中的图表定义，其中这些参数的值的方式
指定的。左边的图显示了一个转移曲线的一部分
DAC采用1 / 2LSB INL和1的（隐含的） DNL规格LSB 。下面
这是这将出现在该方法的图形表示
阴极射线管荧光屏，其中AM6012作为显示驱动器。对
右边是一个DAC 1 / 2LSB指定的传输曲线的一部分
INL与LSB DNL规定和它下面的图形显示。
之一的一个R- 2R DAC的标准形式的特征在于
这将导致一个零LSB变化的任何转换（即，相同的
输出为两个不同的代码）将每次表现出相同的输出
发生这种转变。这同样适用于转换使
2 LSB的变化。这两个问题的转换是允许的
单调性的标准定义，也允许该设备是
规定非常严格的INL 。由此产生的主要问题
错误类型是在A / D转换器实现。投入生产
相同的输出正在由一个模糊的输出码代表
相同的输入。此外，两个LSB的差距可能会导致那些大错误
输入电平（假设1 / 2LSB的量化等级） 。可以看出
从两个数字的DNL -指定的D / A转换器将产生
更细的晶粒比INL指定的部分数据，从而提高
A / D转换的能力来解决变化的模拟输入信号。
1994年8月31日
779
飞利浦半导体公司线性产品
产品speci fi cation
12位乘法D / A转换器
AM6012
微分线性比较
+1/2LSB
极限
IDEAL产出
ACUTAL产出
模拟出
2LSB变化对
X011–X100
过渡
段
12位
DAC传递
曲线FOR ：
INL =
±1/2LSB
DNL =
±1LSB
NO变化对
XX01 ， XX10过渡
-1 / 2LSB LIMIT
0000 0010 0100 0110 1000 1010 1100 1110
0001 0011 0101 0111 1001 1011 1101 1111
数字输入
段
变化
IDEAL产出
ACUTAL产出
段
变化
+2LSB
极限
± 2 LSB
极限
模拟出
段的12位DAC
传输曲线FOR ：
INL =
±2LSB
DNL =
±√2LSB
0010 0010 0100 0110 1000 1010 1100 1110
0001 0011 0101 0111 1001 1011 1101 1111
数字输入
±1/2LSB
INL ，
±1LSB
DNL
±2LSB
INL ，
±1LSB
DNL
图1.微分线性对比
模拟输出电流
既真又补充输出吸收电流提供
在那里我
O
+I
O
=I
FR
。当前显示在“真”时，输出一个“1”是
施加到每个逻辑输入。作为二进制数的增加，沉
在引脚18的电流成比例增加，在一个时尚
“正逻辑”D / A转换器。当“0”被施加到任何输入位
，目前已关闭，在引脚18和开启引脚19，
减少逻辑计数增加我
O
作为负的或反相逻辑
D / A转换器。两个输出可以同时使用。如果一种
的输出不是必需的，它必须仍然被连接到地或
能够采购我点
FR
;不要留下未使用的输出引脚
开。
两路输出都有一个非常宽的电压使合规
快速直接的电流 - 电压通过一个电阻连接到转换
地面或其它电压源。正合规是25V以上V-
并独立于正电源。消极的依从性
+以上V- 10V 。
双输出启用双平时峰 - 峰值载荷摇摆
驾驶准差分方式负载时。这个功能是
在电缆驱动， CRT偏转并特别有用其他
均衡的应用，如驱动中心抽头的线圈和
变形金刚。
合规性，基准放大器的负共模电压范围，
负逻辑输入范围，以及负逻辑阈值范围;
咨询指导的各种数字。例如，运行在
-9V与我
REF
= 1毫安不建议，因为负输出
合规性将下降到接近于零。从较低的操作
用品是可行的，但是至少8V总必须施加到
确保导通的内部偏置网络。
对称电源是不需要的，因为AM6012是相当
的变化不敏感的电源电压。电池操作
因为没有接地可行的要求;然而，人造
地，可以使用以确保逻辑波动等，仍之间
在可接受的范围。
温度性能
在AM6012的非线性和单调规格
保证适用于整个额定工作温度
范围内。满量程输出电流漂移紧，一般
±10ppm/°C,
与零刻度输出电流和漂移基本上是可以忽略不计
相比于1 / 2LSB 。
基准电阻R的温度系数
14
应
匹配和跟踪，输出电阻的总的最小
满量程漂移。
电源
该AM6012工作在很宽的范围内的电源电压
从至36V的总电源20V的。当V-电源供电
的-10V或更小，我
REF
≤1mA
值得推荐。较低的基准电流
操作降低功率消耗和增加负
建立时间
该AM6012能够非常快速建立时间，通常
为250ns ，在我
REF
= 1.0毫安。明智的电路设计和精心板
布局必须使用过程中获得最大性能潜力
1994年8月31日
780
QQ：2881677436 复制
