高精度DAC功能板

1.产品简介

1.该项目以DAC8563为数模转换芯片，具有16位分辨率，经过运放处理后可以输出0~10V、-10V~10V双量程。

2.该高精度DAC功能板采用三线SPI接口，可提供50mA以内的±12V输出，满量程下输出纹波控制在100mA以内。

2.应用场景

便携式仪器（双极性输出）、模拟输出模块、闭环伺服控制、压控振荡器调谐、数据采集系统。

3.产品概述

1.DAC8563是低功耗、电压输出、双通道、16 位数模转换器 (DAC)。器件包括一个2.5V、4ppm/°C内部基准，提供2.5V或5V的满量程输出电压范围。内部基准具有±5mV 的初始精度，并且可以提供或吸收高达VREFIN/VREFOUT引脚为20mA。

2.可提供出色的线性度并最大限度地减少不需要的代码间瞬态电压（毛刺）。它们使用以高达50MHz的时钟速率运行的多功能三线串行接口。

3.高精度DAC功能模块可以通过跳线帽选择不同输出通道的量程，进行输出电压等级的设置。

4.该模块具有断电功能，可将5V时的典型电流消耗降低至550nA。低功耗、内部基准和小尺寸使这些器件成为便携式电池供电设备的理想选择。

4.产品参数

1.输入电压：5VDC；工作电流：0.1A；功率0.5W。

2.分辨率精度：可实现最高16位，数据跳动位4LSB。

3.输出信号幅值范围：数字信号0~65535对应0~5V（内部增益选择2倍时，内部增益为1时，输出0~2.5V）。

4.通信接口：支持三线串行SPI接口（SCLK、SIMO、CS）。

5.工作最大频率：50MHz。

6.模块尺寸：42mm*58mm，双层板设计，双面布局。

模块尺寸图

3D简介图

5.使用说明

1.上电后，默认是没有输出信号的，DAC8563处于关电状态。

2.连接好串行接口，由于本设计程序中没有使用CLR以及异步输出LDAC功能，所以这两个引脚可以直接接地。购买者可以根据自己的需求设计相应的程序。本设计上述两个引脚需可靠接地。

通信输入接口说明

3.选择量程，由于有两个输出通道，所以设置了两个量程，分别是0~10V以及-10~10V，运行前必须选择量程，否则没有输出。

4.程序提供的是STM32F409的硬件SPI程序，通信频率可以达到50MHz。

量程选择接口说明

6.备注

1.预估小批量（5 PCS）PCB约等于0，主要物料稍贵，DAC8563价格在50/片左右，OPA2277标价在50/片，可以适当选择淘宝或者较为便宜的型号，视自己需求而定，其他物料总计约25元。

2.在附件中提供了DAC8563源代码、IO模拟SPI通信源代码、相关硬件设计和软件设计的博客链接、芯片资料（包括DAC8563和OPA2277）。

3.本模块需要配合软件使用，根据附件中提供的源码可进行二次开发。提供的源码可通过keil打开编译，通过STLINK在keil中进行联调下载。

4.由于DAC输出信号的插座没有在bom，需自行准备。推荐的插座链接请在附件中查看。

7.测试结果/测试波形

测试方法1：程序设定数据0~65535循环变化，每次间隔40us。测量DAC8563的输出端，观察波形变化。

可以看到响应时间仅7us，符合官方手册的标准。

测试方法2：OUTA选择量程-10~10V，OUTB选择量程0~10V，程序设定数据0~65535循环变化，每次间隔40us。

可以看到-10~10V的波形响应时间为27us。

7.测试结果/测试视频

本视频为单片机连接高精度DAC功能板的演示，通过OUTA选择量程-10~10V，OUTB选择量程0~10V，程序设定数据0~65535循环变化，每次间隔40us。可以看到波形的变化，动态响应时间等。

经测试，该模块在性能良好，输出稳定。