4/6通道 数字电位计 AD5204/AD5206 产品特性 功能框图 256位 多路独立可编程通道 CS AD5204 VDD AD5204—4通道 CLK D7 A1 EN W1 AD5206—6通道 RDAC 电位计的替代产品 AA21 ADDEDCR LAT1CH B1 端接电阻：10 kΩ、50 kΩ、100 kΩ SDO DO DA70 D0 R 三线式SPI兼容型串行数据输入 采用+2.7 V至+5.5 V单电源或±2.7 V双电源供电 SER REG 上电预设为中间电平 D7 A4 W4 应用 SDI DI D0 LRADTACCH B4 4 机械电位计的替代产品 8 SHDN D0 仪器仪表：增益、失调电压调整 POWER-ON R VSS 可可编编程程电滤压波至器电、流延转迟换、 时间常数 GND PRESET PR 06884-001 图1. 线路阻抗匹配 概述 CS AD5206 VDD AD5204/AD5206分别是4/6通道、256位、数字控制可变电 CLK D7 A1 EN W1 阻(VR)器件，可实现与电位计或可变电阻相同的电子调整 A2 ADDEDCR LRADT1ACCH B1 功能。AD5204/AD5206的各通道均内置一个带游标触点的 A1 A0 D0 R 固定电阻，该游标触点在载入SPI兼容串行输入寄存器的数 D7 字码所确定的点位分接该固定电阻值。游标与固定电阻任 SER 一端点之间的电阻值，随传输至VR锁存器中的数字码呈线 REG D7 A6 性变化。在A端子与游标或B端子与游标之间，可变电阻提 W6 供一个完全可编程电阻值。A端至B端电阻是固定值(10 kΩ、 SDI DI D0 LRADTACCH B6 6 50 kΩ或100 kΩ)，其标称温度系数为700 ppm/°C。 8 D0 R 每这些个VVRR锁均存有器各由自一的个VR内锁部存串器行，转用并来行保移存位其寄编存程器电更阻新值，。该 GND POPWREESRE-OTN VSS 06884-002 图2. 移位寄存器从一个标准三线式串行输入数字接口加载数 可选复位引脚(PR)通过将0x80载入VR锁存器来迫使所有的 据。由11个数据位构成的数据字传输至串行输入寄存器。 AD5204游标移到中间电平位置。 当CS选通返回至逻辑高电平时，前3位经解码后可确定哪 个VR锁存器加载了最后8位数据字。利用串行寄存器相对 AD5204/AD5206提供24引脚表面贴装SOIC、TSSOP和PDIP 端的串行数据输出引脚(仅AD5204)，就可以简单的菊花链 三种封装。AD5204还采用了32引脚、5 mm × 5 mm LFCSP 形式将多个VR连接，而无需额外的外部解码逻辑。 封装。所有器件的保证工作温度范围均为−40°C至+85°C扩 展工业温度范围。有关单通道、双通道和四通道器件的更 多信息，请参见AD8400/AD8402/AD8403 数据手册。 Rev. C I nformation furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A. rights of third parties that may result from its use. Specifications subject to change without notice. No license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices. Tel: 781.329.4700 www.analog.com Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. Fax: 781.461.3113 ©1999–2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供 的最新英文版数据手册。

AD5204/AD5206 目录 特性..................................................................................................1 典型性能参数..............................................................................10 应用..................................................................................................1 工作原理.......................................................................................12 概述..................................................................................................1 可变电阻编程..............................................................................13 功能框图.........................................................................................1 可变电阻器操作.....................................................................13 修订历史.........................................................................................2 电位计分压器编程.....................................................................14 技术规格.........................................................................................3 电压输出操作.........................................................................14 电气特性....................................................................................3 数字接口.......................................................................................15 时序图.............................................................................................5 测试电路.......................................................................................16 绝对最大额定值............................................................................6 外形尺寸.......................................................................................17 ESD警告.....................................................................................6 订购指南..................................................................................18 引脚配置和功能描述...................................................................7 修订历史 2010年7月—修订版B至修订版C 2007年11月—修订版0至修订版A 更改表2的数字输入和输出电压至GND参数.........................6 更新格式...................................................................................通篇 更改订购指南..............................................................................18 增加32引脚LFCSP封装..........................................................通篇 将R 改为R ...........................................................................通篇 2009年5月—修订版A至修订版B BA AB 更改绝对最大额定值...................................................................6 更改表1...........................................................................................3 更改工作原理部..........................................................................12 更改绝对最大额定值...................................................................6 更新外形尺寸..............................................................................17 更改图7...........................................................................................8 更改订购指南..............................................................................18 更改表4...........................................................................................8 1999年9月—修订版0：初始版 Rev. C | Page 2 of 20

AD5204/AD5206 技术规格 电气特性 除非另有说明，V = 5 V ± 10%或3 V ± 10%，V = 0 V，V = V ，V = 0 V，−40°C < T < +85°C。 DD SS A DD B A 表1 . 参数 符号 条件 最小值 典型值 1 最大值 单位 直流特性——可变电阻器模式2 电阻差分非线性3 R-DNL R , V = 无连接 −1 ±0.25 +1 LSB WB A 电阻非线性误差3 R-INL R , V = 无连接 −2 ±0.5 +2 LSB WB A 标称电阻容差4 ∆R T = 25°C −30 +30 % AB A 电阻温度系数 ∆R /∆T V = V , 游标 = 无连接 700 ppm/°C AB AB DD 标称电阻匹配 ∆R/R 通道1到通道2、通道3和通道4，或到 0.25 1.5 % AB 通道5和通道6；V = V AB DD 游标电阻 R I = 1 V/R, V = 5 V 50 100 Ω W W DD 直流特性——电位计分压器模式2 分辨率 N 8 位 差分非线性5 DNL −1 ±0.25 +1 LSB 积分非线性5 INL −2 ±0.5 +2 LSB 分压器温度系数 ∆V /∆T 代码 = 0x40 15 ppm/°C W 满量程误差 V 代码 = 0x7F −2 −1 0 LSB WFSE 零刻度误差 V 代码 = 0x00 0 1 2 LSB WZSE 电阻端 电压范围6 V , V , V V V V A B W SS DD 电容7 Ax、Bx C , C f = 1 MHz，针对GND测量，代码 = 0x40 45 pF A B 电容7 Wx C f = 1 MHz，针对GND测量，代码 = 0x40 60 pF W 关断电流8 I 0.01 5 μA A_SD 共模泄漏 I V = V = V = 0, V = +2.7 V, V = −2.5 V 1 nA CM A B W DD SS 数字输入和输出 输入逻辑高电平 V V = 5 V/3 V 2.4/2.1 V IH DD 输入逻辑低电平 V V = 5 V/3 V 0.8/0.6 V IL DD 输出逻辑高电平 V R = 1 kΩ至5 V 4.9 V OH PULL–UP 输出逻辑低电平 V I = 1.6 mA, V = 5 V 0.4 V OL OL LOGIC 输入电流 I V = 0 V或 5V ±1 μA IL IN 输入电容7 C 5 pF IL 电源 单电源电压范围 V 范围 V = 0 V 2.7 5.5 V DD SS 双电源电压范围 V /V 范围 ±2.3 ±2.7 V DD SS 正电源电流 I V = 5 V或V = 0 V 12 60 μA DD IH IL 负电源电流 I V = −2.5 V, V = +2.7 V 12 60 μA SS SS DD 功耗9 P V = 5 V或V = 0 V 0.3 mW DISS IH IL 电源灵敏度 PSS ∆V = 5 V ± 10% 0.0002 0.005 %/% DD 动态特性7, 10 −3 dB带宽 BW_10K R = 10 kΩ 721 kHz AB BW_50K R = 50 kΩ 137 kHz AB BW_100K R = 100 kΩ 69 kHz AB 总谐波失真 THD V = 1.414 V rms，V = 0 V(直流)， 0.004 % W A B f = 1 kHz VW建立时间(10 kΩ/50 kΩ/100 kΩ) t V = 5 V, V = 0 V, ±1 LSB误差带 2/9/18 μs S A B 电阻噪声电压 e R = 5 kΩ, f = 1 kHz, PR = 0 9 nV/√Hz N_WB WB Rev. C | Page 3 of 20

AD5204/AD5206 参数 符号 条件 最小值 典型值1 最大值 单位 接口时序特性7, 11, 12 输入时钟脉冲宽度 t , t 时钟高电平或低电平 20 ns CH CL 数据建立时间 t 5 ns DS 数据保持时间 t 5 ns DH CLK至SDO传播延迟13 t R = 2 kΩ , C < 20 pF 1 150 ns PD L L CS 建立时间 t 15 ns CSS CS 高电平脉冲宽度 t 40 ns CSW 复位脉冲宽度 t 90 ns RS CLK下降到CS下降设置 t 0 ns CSH0 CLK下降到CS上升保持时间 t 0 ns CSH1 CS 上升到时钟上升建立时间 t 10 ns CS1 1 典型规格表示25°C和V = 5 V时的平均读数。 DD 2 适用于所有VRs。 3 电阻位置非线性误差(R-INL)是指在最大电阻和最小电阻游标位置之间测得的值与理想值的偏差。R-DNL衡量连续抽头位置之间相对于理想位置的相对阶跃变化。 器件保证单调性。参见图28所示的测试电路。I = V /R针对V = 3 V和V = 5 V。 W DD DD DD 4 V = V ，游标(VW) = 无连接。 AB DD 5 INL和DNL在VW处测得，条件是将RDAC配置为类似于电压输出DAC的电位计分压器。V = V 且V = 0 V。单调性工作条件保证DNL规格限值为±1 LSB(最大值)。 A DD B 参见图27所示的测试电路。 6 电阻端A、端B和游标W彼此没有极性限制。 7 通过设计保证，但未经生产测试。 8 对Ax端进行测量。关断模式下所有Ax端处于开路状态。 9 P 可通过(I × V )计算。CMOS逻辑电平输入实现最小功耗。 DISS DD DD 10 所有动态特性均采用V = 5 V。 DD 11 适用于所有器件。 12 测得值位置见时序图(图3至图5)。所有输入控制电压均指定t = t = 2.5 ns(10％到90％，3 V)并从1.5 V电平起开始计时。开关特性利用V = 3 V和V = 5 V进行测量。 R F DD DD 13 传播延迟取决于V 、R和C的值(参见工作原理部分)。 DD L L Rev. C | Page 4 of 20

AD5204/AD5206 时序图 1 SDI A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 0 CLK 1 0 1 RDAC LATCH LOAD CS 0 VOUTVD0VD 06884-003 图3. 时序图 1 SDI Ax OR Dx Ax OR Dx (DATA IN) 0 tDS tDH SDO 1 Ax OR Dx Ax OR Dx (DATA OUT) 0 t PD_MAX t 1 CH tCS1 CLK 0 tCSH0 tCL tCSH1 t 1 CSS CS tCSW 0 t S VDD ±1 LSB VOUT 0V ±1 LSB ERROR BAND 06884-004 图4. 详细时序图 1 tRS PR 0 tS VOUT V0DVD ±1 LSB ERROR BAND ±1 LSB 06884-005 图5. AD5204预设时序图 Rev. C | Page 5 of 20

AD5204/AD5206 绝对最大额定值 除非另有说明，T = 25°C。 注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性 A 损坏。这只是额定最值，并不能以这些条件或者在任何其 表2. 它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，推断器 参数 额定值 件能否正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影 V 至GND −0.3 V至+7 V DD V 至GND 0 V至−7 V 响器件的可靠性。 SS V 至V 7 V DD SS VA, VB, VW至GND VSS, VDD ESD警告 I , I , I A B W 脉冲驱动1 ±20 mA ESD(静电放电)敏感器件。 连续 带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况下放电。尽 10 kΩ端到端电阻 ±11 mA 管本产品具有专利或专有保护电路，但在遇到高能量 50 kΩ和100 kΩ端到端电阻 ±2.5 mA ESD时，器件可能会损坏。因此，应当采取适当的ESD 数字输入和输出电压至GND −0.3 V至(V + 0.3 V)或7 V 防范措施，以避免器件性能下降或功能丧失。 DD (取较小者) 工作温度范围 −40°C至+85°C 最大结温(Tmax) 150°C J 存储温度 −65°C至+150°C 回流焊 峰值温度 260°C 峰值温度时间 20秒至40秒 封装功耗 (T 最大值 − T )/θ J A JA 热阻θ 2 JA PDIP (N-24-1) 63°C/W SOIC (RW-24) 52°C/W TSSOP (RU-24) 50°C/W LFCSP (CP-32-3) 32.5°C/W 1 最大端电流受以下几个方面限制：开关的最大电流处理能力、封装的最 大功耗以及给定电阻条件下可在A、B和W端中任何两个之间施加的最大 电压。 2 热阻(JEDEC 4层(2S2P)板)。焊盘焊接至电路板。 Rev. C | Page 6 of 20

AD5204/AD5206 引脚配置和功能描述 NC 1 24 B4 NC 2 23 W4 GND 3 22 A4 CS 4 21 B2 AD5204 PR 5 20 W2 TOP VIEW VDD 6 (Not to Scale) 19 A2 SHDN 7 18 A1 SDI 8 17 W1 CLK 9 16 B1 SDO 10 15 A3 VSS 11 14 W3 NC 12NC = NO CONNECT13 B3 06884-006 图6. AD5204 SOIC/TSSOP/PDIP引脚配置 图3. AD5204 SOIC/TSSOP/PDIP引脚功能描述 引脚编号 名称 说明 1, 2, 12 NC 未连接。 3 GND 地。 4 CS 片选输入(低电平有效)。当CS回到高电平时，串行输入寄存器中的数据基于地址位进行解码， 并载入目标RDAC锁存器。 5 PR 预设至中间电平(低电平有效)。此引脚设置RDAC寄存器0x80。 6 V 正电源。此引脚额定工作电压为3 V和5 V。它等于|V | + |V | < 5.5 V。 DD DD SS 7 SHDN A端开路关断(输入低电平有效)。此引脚控制VR 1至VR 4。 8 SDI 串行数据输入。数据以MSB优先方式输入。 9 CLK 串行时钟输入。此引脚由正边沿触发。 10 SDO 串行数据输出。此引脚为开漏晶体管，需要上拉电阻。 11 V 负电源。此引脚额定工作电压为0 V和−2.7 V。它等于|V | + |V | < 5.5 V。 SS DD SS 13 B3 B端RDAC 3。 14 W3 游标RDAC 3。地址 = 010。 2 15 A3 A端RDAC 3。 16 B1 B端RDAC 1。 17 W1 游标RDAC 1。地址 = 000。 2 18 A1 A端RDAC 1。 19 A2 A端RDAC 2。 20 W2 游标RDAC 2。地址 = 001。 2 21 B2 B端RDAC 2。 22 A4 A端RDAC 4。 23 W4 游标RDAC 4。地址 = 011。 2 24 B4 B端RDAC 4。 Rev. C | Page 7 of 20

AD5204/AD5206 N SDO CLK SDI SHD VDD PR CS GND 32 31 30 29 28 27 26 25 VSS 1 24 NC PIN 1 NC 2 INDICATOR 23 NC NC 3 22 NC AD5204 NC 4 21 NC NC 5 (NToOtPtoVSIEcaWle) 20 B4 B3 6 19 W4 W3 7 18 A4 A3 8 17 NC 9 10 11 12 13 14 15 16 C 1 1 1 2 2 2 C N B W A A W B N NOTES 1. NC = NO CONNECT. 2. THE LFCSP PACKAGE HAS AN EXPOSED PGGANRDDOD UALNNEDD T PTHLHAAETT AESS.HSOOUCLIDA TBEED C POCNBNECTED TO 06884-053 图7. AD5204 LFCSP引脚配置 表4. AD5204 LFCSP引脚功能描述 引脚编号 名称 说明 1 V 负电源。此引脚额定工作电压为0 V和-2.7 V。它等于|V | + |V | < 5.5 V。 SS DD SS 2至5、9、NC 未连接。 16、17、 21至24 6 B3 B端RDAC 3。 7 W3 游标RDAC 3。地址 = 010。 2 8 A3 A端RDAC 3。 10 B1 B端RDAC 1。 11 W1 游标RDAC 1。地址 = 000。 2 12 A1 A端RDAC 1。 13 A2 A端RDAC 2。 14 W2 游标RDAC 2。地址 = 001。 2 15 B2 B端RDAC 2。 18 A4 A端RDAC 4。 19 W4 游标RDAC 4。地址 = 011。 2 20 B4 B端RDAC 4。 25 GND 地。 26 CS 片选输入(低电平有效)。当CS回到高电平时，串行输入寄存器中的数据基于地址位进行解码， 并载入目标RDAC锁存器。 27 PR 预设至中间电平(低电平有效)。此引脚设置RDAC寄存器0x80。 28 V 正电源。此引脚额定工作电压为3 V和5 V。它等于|V | + |V | < 5.5 V。 DD DD SS 29 SHDN A端开路关断(输入低电平有效)。此引脚控制VR 1至VR 4。 30 SDI 串行数据输入。数据以MSB优先方式输入。 31 CLK 串行时钟输入。此引脚由正边沿触发。 32 SDO 串行数据输出。此引脚为开漏晶体管，需要上拉电阻。 Rev. C | Page 8 of 20

AD5204/AD5206 A6 1 24 B4 W6 2 23 W4 B6 3 22 A4 GND 4 21 B2 AD5206 CS 5 20 W2 TOP VIEW VDD 6 (Not to Scale) 19 A2 SDI 7 18 A1 CLK 8 17 W1 VSS 9 16 B1 B5 10 15 A3 W5 11 14 W3 A5 12NC = NO CONNECT13 B3 06884-019 图8. AD5206 SOIC/TSSOP/PDIP引脚配置 表5. AD5206引脚功能描述 引脚编号 名称 说明 1 A6 A端RDAC 6。 2 W6 游标RDAC 6。地址 = 101。 2 3 B6 B端RDAC 6。 4 GND 地。 5 CS 片选输入(低电平有效)。当CS回到高电平时，串行输入寄存器中的数据基于地址位进行解码， 并载入目标RDAC锁存器。 6 V 正电源。此引脚额定工作电压为3 V和5 V。它等于|V | + |V | < 5.5 V。 DD DD SS 7 SDI 串行数据输入。数据以MSB优先方式输入。 8 CLK 串行时钟输入。此引脚由正边沿触发。 9 V 负电源。此引脚额定工作电压为0 V和−2.7 V。它等于|V | + |V | < 5.5 V。 SS DD SS 10 B5 B端RDAC 5。 11 W5 游标RDAC 5。地址 = 100。 2 12 A5 A端RDAC 5。 13 B3 B端RDAC 3。 14 W3 游标RDAC 3。地址 = 010。 2 15 A3 A端RDAC 3。 16 B1 B端RDAC 1。 17 W1 游标RDAC 1。地址 = 000。 2 18 A1 A端RDAC 1。 19 A2 A端RDAC 2。 20 W2 游标RDAC 2。地址 = 001。 2 21 B2 B端RDAC 2。 22 A4 A端RDAC 4。 23 W4 游标RDAC 4。地址 = 011。 2 24 B4 B端RDAC 4。 Rev. C | Page 9 of 20

AD5204/AD5206 典型性能参数 120 110 VDD/VSS= 2.7V/0V 100 CE ()(cid:0) 90 N (dB) 0 10kΩ AN AI –2 VDD = ±2.7V SIST 80 ED G –4 VVSAS = = 1 –020.m7VV rms WITCH RE 7600 VDD/VSS= ±2.7V VDD/VSS= 5.5V/0V ORMALIZ DVAATA =0x80 100kΩ 50kΩ S N OP42 50 40 30–3.0 –2.0 –1.0 0COMM1.O0N M2O.D0E (V3).0 4.0 5.0 6.0 06884-007 1k 10kFREQUENCY (Hz1)00k 1M 06884-010 图9. 增量游标导通电阻与电压的关系 图12. −3 dB带宽与端接电阻的关系，±2.7 V双电源供电 –5.99 0 DATA =0x80 –6.00 –6 DATA =0x40 –6.01 –12 DATA =0x20 –6.02 –18 10kΩ DATA =0x10 –6.03 –24 GAIN (dB) ––66..0054 VVDVDSAASD T= A= =1 –0+=202 0.m.77xVVV80 rms 100kΩ 50kΩ GAIN (dB) ––3360 DDAATTAA ==00xx0084 DATA =0x02 –6.06 TA= 25°C –42 VA DATA =0x01 –6.07 –48 VDD = +2.7V VA –6.08 VB = 0V OP42 –54 VVTASA S == = 21 5–0°20C.m7VV rms OP42 –6.09100 1kFREQUENCY (Hz)10k 100k 06884-008 –601k 10kFREQUENCY (Hz1)00k 1M 06884-011 图10. 增益平坦度与频率的关系 图13. 带宽与代码的关系，10 kΩ版本 0 DATA = 0x80 –6 DATA = 0x40 –12 dB) 0 10kΩ –18 DATA = 0x20 N ( DATA = 0x10 ED GAI ––42 VVVDSASD = = =1 002V0.7mVV rms N (dB) ––3204 DATA = 0x08 ALIZ TDAA T=A 2 5=°C0x80 50kΩ GAI –36 DATA = 0x04 RM 2.7V 100kΩ DATA = 0x02 O –42 N DATA = 0x01 OP42 –48 VDD = +2.7V VA +1.5V –54 VVSAS = = 1 –020.m7VV rms OP42 TA = 25°C 1k 10kFREQUENCY (Hz)100k 1M 06884-009 –601k 10kFREQUENCY (Hz1)00k 1M 06884-012 图11. −3 dB带宽与端接电阻的关系，2.7 V单电源供电 图14. 带宽与代码的关系，50 kΩ版本 Rev. C | Page 10 of 20

AD5204/AD5206 0 8 DATA = 0x80 TA = 25°C –6 7 DATA = 0x40 –12 –18 DATA = 0x20 mA) 6 IDD, VDD/VSS = 5.5V/0V, DATA =0x55 B) –24 DATA = 0x10 ENT ( 5 ISS, VDD/VSS = ±2.7V, DATA =0x55 d DATA = 0x08 R N ( –30 UR 4 AI DATA = 0x04 C IDD, VDD/VSS = 5V/0V, DATA =0xFF G ––4326 DATA = 0x02 UPPLY 3 ISS, VDD/VSS = ±2.7V, DATA =0xFF –48 VDD = +2.7DVATA = 0VxA01 S 2 IDD, VDD/VSS = 2.7V/0V, DATA =0xFF –54 VVSAS = = 1 –020.m7VV rms OP42 1 IDD, VDD/VSS = ±2.7V/0V, DATA =0x55 TA = 25°C –60 0 1k 10kFREQUENCY (Hz1)00k 1M 06884-013 10k 100kFREQUENCY (Hz)1M 10M 06884-016 图15. 带宽与代码的关系，100 kΩ版本 图18. 电源电流与时钟频率的关系 2.5 60 TA = 25°C 2.0 50 VSS = –3.0V ± 10% V) 40 VDD= 5.0V ± 10% RIP POINT ( 11..50 SVDINDG =L E V SSUSPPLY DVSUSA=L 0SVUPPLY PSRR (dB) 30 VDD = 3.0V ± 10% T 20 0.5 10 01 23 SUPPLY VOLTAGE4 VDD (V) 56 06884-014 010 100 FREQUE1NkCY (Hz) 10k 100k 06884-017 图16. 数字输入跳变点与电源电压的关系 图19. 电源抑制比与频率的关系 100 1 ISS AT VDD/VSS = ±2.7V TA = 25°C VDD = +2.7V VSS = –2.7V 10 TA = 25°C A) 0.1 RAB = 10k(cid:0) m T ( IDD AT VDD/VSS = 5.5V/0V %) EN 1 E ( R S UR NOI 0.01 PPLY C 0.1 IDD AT VDD/VSS = ±2.7V THD + NONINVERTING TEST CIRCUIT U S 0.001 0.01 INVERTING TEST CIRCUIT IDD AT VDD/VSS = 2.7V/0V 0.0010 I1NCREMEN2TAL INPUT3 LOGIC VO4LTAGE (V5)6 06884-015 0.000110 100 FREQUE1kNCY (Hz) 10k 100k 06884-018 图17. 电源电流与输入逻辑电压的关系 图20. 总谐波失真加噪声与频率的关系 Rev. C | Page 11 of 20

AD5204/AD5206 操作 AD5204是4通道、256位数字控制VR器件，AD5206是6通 端，使得VR结构仅消耗漏电流。在关断模式下，VR锁存 道、256位数字控制VR器件，更改VR编程设置是通过将11位 器设置得以保持，当器件从电源关断回到工作模式时，VR 串行数据字送入SDI引脚来实现的。此数据字由3个地址位 设置恢复以前的电阻值。 (MSB优先)和8个数据位(MSB优先)组成。表6给出了串行寄 存器数据字格式。 RS Ax SHDN 表6. 串行数据——字格式 RS D7 地址 数据 D6 D5 B10 B9 B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 B0 D4 RS D3 A2 A1 A0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D2 D1 MSB LSB MSB LSB D0 Wx 210 28 27 20 AD5204/AD5206的地址分配见表10，由此可确定接收位B7 至B0中的串行寄存器数据的VR锁存器的位置。VR输出可 以随机更改，一次一个。AD5204通过置位PR引脚预设为 RDAC LATCH 中内间置电上平电，预以设便功简能化，上可电在时上的电故时障将状游况标恢置复于。中两间款电器平件预均设 DECAONDDER RS Bx 06884-044 状态。此外，AD5204具有电源关断引脚(SHDN)，用于将 图21. AD5204/AD5206等效RDAC电路 RDAC置于零功耗状态，其中Ax端开路，游标Wx连接到Bx Rev. C | Page 12 of 20

AD5204/AD5206 可变电阻编程 变阻器操作 在零电平条件下，总共存在45 Ω的有限游标电阻。无论器件 A端和B端间RDAC的标称电阻有三种：10 kΩ、50 kΩ和 的设置如何，都应将A端和B端、游标W和A端以及游标W 100 kΩ。产品型号的最后一位决定标称电阻值；例如，10 kΩ = 和B端之间的电流限制为±5.65 mA(10 kΩ)的最大连续电流、 10和100 kΩ = 100。可变电阻的标称电阻(R )有256个触点， ±1.35 mA(50 kΩ和100 kΩ)或±20 mA脉冲电流。否则，内部 AB 通过游标端和B端触点访问。RDAC锁存器中的8位数据字 开关触点可能会出现性能下降，甚至发生损坏。 经过解码，用于选择256种可能的设置之一。游标的第一 与RDAC所取代的机械电位计相似，RDAC完全对称。游标 个连接开始于B端，对应数据0x00。B端连接存在45 Ω游标 W和A端间的电阻也产生一个数字可控电阻R 。这些端子 接触电阻。第二个连接(对于10 kΩ器件)是第一个抽头，位于 WA 使用过程中，B端应连接到游标。R 电阻值设置从最大电 84 Ω [= RAB (标称电阻)/256 + RW = 84 Ω + 45 Ω]处，对应数 WA 阻值开始，随着锁存器所加载的数据值增加而降低。此操 据0x01。第三个连接是下一个抽头点，代表78 + 45 = 123 Ω， 作的通用传递公式是 对应数据0x02。随着每个LSB数据值的增加，游标沿电阻 R (Dx) = (256 − Dx)/256 × R + R (2) 梯向上移动，直至到达最终抽头点位置，此时电阻达 WA AB W 10,006 Ω。游标不直接连接到A端。图21给出了RDAC等效电 其中Dx为8位RDACx锁存器中的数据，R 为标称端到端 AB 路的简化图。 电阻。 确定Wx端和Bx端间的数字编程输出电阻的通用传递函数是 例如，如果V = 0 V且B端连接游标W，那么对于RDAC锁存 A 码，将如表8所示设置输出电阻值。 R (Dx) = (Dx)/256 × R + R (1) WB AB W 其中Dx为8位RDACx锁存器中的数据，R 为标称端到端 表8. 针对RDAC锁存码的输出电阻值— AB 电阻。 V = 0 V且B端连接游标W A D(十进制) R (Ω) 输出状态 例如，如果V = 0 V且A端处于开路状态，那么对于RDAC锁 WA B 255 84 满量程 存码，将如表7所示设置输出电阻值(施加于10 kΩ电位计)。 128 5045 中间电平(PR = 0条件) 1 10006 1 LSB 表7. 针对RDAC锁存码的输出电阻值—V = 0 V且A端 = 开路 B 0 10045 零电平 D(十进制) R (Ω) 输出状态 WB 通道间R 典型分布的匹配度在±1%以内。然而，器件间匹 255 10006 满量程 AB 128 5045 中间电平(PR = 0条件) 配度依工艺批次而定，变化幅度为±30%。RAB随温度变化 1 84 1 LSB 的温度系数为700 ppm/°C。 0 45 零电平(游标触点电阻) Rev. C | Page 13 of 20

AD5204/AD5206 电位计分压器编程 电压输出操作 CS VDD 数字电位计很容易产生与施加于给定端的输入电压成比例 CLK D7 A1 的输出电压。例如，将A端连接5 V，并将B端接地后，游标 EN RDAC W1 处产生输出电压，数值可以是从0 V至+5 V以下1 LSB范围内 A2 ADDR LAT1CH B1 的任意值。电压每个LSB等于经过256位分辨率电位分压器 SDO* DO AA10 DEC D0 R 分压的A端与B端间的电压。针对A端和B端间施加的任何 D7 给定输入电压，确定相对于地的输出电压的通用公式为 AD5204/AD5206 SER REG V (Dx) = Dx/256 × V + V (3) W AB B 在分压器模式下使用数字电位计，可提高整个温度范围内 SDI DI D0 D7 A4/A6 的操作精度。这种模式下，输出电压取决于内部电阻的比 RDAC W4/W6 LATCH 4/6 B4/B6 例，而不是绝对值，因此漂移性能改善到15 ppm/°C。 8 D0 R SHDN* DGND PR *AD5204 ONLY 06884-047 图22. 功能框图 Rev. C | Page 14 of 20

AD5204/AD5206 数字接口 AD5204/AD5206均内置一个3线式串行输入控制接口。三 表10. 地址解码表 路输入分别是时钟(CLK)、片选输入(CS)和串行数据输入 A2 A1 A0 锁存器解码 (SDI)。正边沿敏感型CLK输入需要干净的转换，以免将错 0 0 0 RDAC 1 误数据送入串行输入寄存器。标准逻辑系列非常合适。如 0 0 1 RDAC 2 果使用机械开关进行产品评估，应通过正反器或其它合适 0 1 0 RDAC 3 的途径去抖。图22更详细地显示了内部数字电路的细节。 0 1 1 RDAC 4 当CS变为低电平有效时，在每个正时钟沿将数据载入串行 1 0 0 RDAC 5(仅AD5206) 1 0 1 RDAC 6(仅AD5206) 寄存器(见表9)。使用正电源(V )和负电源(V )时，逻辑 DD SS 电平依然以数字地为参考(GND)。 技术规格表中的数据建立和保持时间决定数据有效时间要 求。当CS变为高电平时，输入串行寄存器的数据字的最后 串行数据输出(SDO)引脚内置一个开漏N沟道FET，需要一 11位被保持。当CS变为高电平时，地址解码器选通，四个 个上拉电阻将数据传输到下一个包的SDI引脚。该上拉电 或六个正边沿触发的RDAC锁存器中的一个使能(详情参见 阻的端电压可以大于AD5204的V 电源电压。例如， DD 图23)。 AD5204可以工作在V = 3.3 V，与下一器件接口的上拉电 DD 阻可以设置为5 V。这样，单条处理器串行数据线就可以通过 AD5204/AD5206 RDAC 1 RDAC 2 菊花链连接多个RDAC。 CS ADDR DECODE 若使用上拉电阻串联下一器件的SDI引脚，则需延长时钟 RRDDAACC 46/ CLK 周(连期接。SD为O使与数SD据I)传的输容成性功负，载必。使须用考菊虑花器链件时之，间C菊S花应保链持节低点 SDI RESGERISIATELR 06884-048 图 23. 等效输入控制逻辑 电平，直到每个包的所有位都已输入各自的串行寄存器， 确保地址和数据位处于正确的解码位置。假设两个AD5204 目标RDAC锁存器加载串行数据字的最后8位，完成一次 四通道RDAC以菊花链形式连接，则要求22位地址和数据 DAC更新。要更改全部4个VR设置，必须输入4个独立的8 符合表6中的数据字格式。关断期间(SHDN)，SDO输出引 位数据字。 脚进入关断(逻辑高电平状态)位置，使上拉电阻不产生功 SHDN 耗。SDO等效输出电路见图24。 CS SDO SERIAL SDI REGISTER D Q GND 表9. 输入逻辑控制真值表1 CKRS CL L K LC S HPR HSH DN 无寄S存R器效活应动；使能SDO引脚。 CPLRK 06884-049 图24. AD5204的SDO输出详细原理图 P L H H 从SDI引脚移入一位。 所有数字引脚(CS、SDI、SDO、PR、SHDN和CLK)受一系 输入的第11位从SDO引脚移出。 X P H H 基于A2、A1、A0解码结果将SR数据 列输入电阻和并联齐纳ESD结构的保护(见图25)。 载入RDAC锁存器(表10)。 X H H H 无操作 X X L H 将所有RDAC锁存器设置到中间电平， 游标居中，SDO锁存器清零。 X H P H 将所有RDAC锁存器锁存为0x80。 X H H L 所有电阻A端开路，游标W连接B端， 关闭SDO输出晶体管。 1 P = 正边沿，X = 无关，SR = 移位寄存器。 Rev. C | Page 15 of 20

AD5204/AD5206 测试电路 VA 340kΩ LOGIC V+ ~ VDD AW V+ = VDD ± 10% 图25. 数字引VS脚S 的ESD保护06884-050 B VMS PPSSSR R(% (d/%B)) == ∆∆20VV MDloDSg%%( ∆∆ VV M D DS ) 06884-039 图30. 电源灵敏度测试电路(PSS、PSRR) A DUT B A, B, W W 5V VIN VOUT OP279 图26. 电阻端V子SS的ESD保护06884-051 OFFGSNEDT OFFSET BIAS 06884-040 图31. 反相可编程增益测试电路 5V VOUT OP279 DAUT V1L+S =B V =D DV+/256 VIN W W V+ OFFSET A B 图27. 电位计分压器B非线性误差测V试MS电路(INL06884-036、 DNL) GND OFFSETD UBTIAS 06884-041 图32. 同相可编程增益测试电路 NO CONNECT DAUWT IW VIN DUT A W +15V B OFFSET B OP42 VOUT 图28. 电阻位置V非MS线性误差 06884-037 GND 2.5V –15V 06884-042 (可变电阻器操作；R-INL，R-DNL) 图 33. 增益与频率关系测试电路 0.1V IMS DUT RSW= ISW DUT IW=1V/RNOMINAL V+ VDD W CODE =0x00 V+ AW VW RW = VW2– [VW1 +I WIW(RAWII RBW)] B ISW +–0.1V B WHERE VW1= VMS WHEN IW = 0 V图MS29. 游标电A阻ND测 VW试2 电= V路MS WHEN IW = 1/R 06884-052 VSSTO VDD 06884-043 图34. 增量导通电阻测试电路 Rev. C | Page 16 of 20

AD5204/AD5206 外形尺寸 1.280 (32.51) 1.250 (31.75) 1.230 (31.24) 24 13 0.280 (7.11) 0.250 (6.35) 1 12 0.240 (6.10) 0.325 (8.26) 0.310 (7.87) 0.100 (2.54) 0.300 (7.62) BSC 0.060 (1.52) 0.195 (4.95) 0.210 (5.33) MAX 0.130 (3.30) MAX 0.115 (2.92) 0.015 0.150 (3.81) (0.38) 0.015 (0.38) 0.130 (3.30) MIN GAUGE 0.115 (2.92) SEATING PLANE 00..001140 ((00..3265)) PLANE 0.022 (0.56) 0.008 (0.20) 0.005 (0.13) 0.430 (10.92) 0.018 (0.46) MIN MAX 0.014 (0.36) 0.070 (1.78) 0.060 (1.52) 0.045 (1.14) COMPLIANTTO JEDEC STANDARDS MS-001 CONTROLLING DIMENSIONSARE IN INCHES; MILLIMETER DIMENSIONS (RCINEOFRPEANRREERENN LCTEEHA EODSNSEL MSY)AAAYNR BDEE AR CROOEU NNNFODIGETUDAR-POEPFDRFOA INSPC RWHIAH ETOEQL UFEIO VORAR LU EHSNAETL ISFN FLDOEEARSDIGSN.. 071006-A 图35. 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] 窄体(N-24-1) 图示尺寸单位：inch和(mm) 15.60(0.6142) 15.20(0.5984) 24 13 7.60(0.2992) 7.40(0.2913) 1 10.65(0.4193) 12 10.00(0.3937) 0.75(0.0295) 45° 2.65(0.1043) 0.25(0.0098) 0.30(0.0118) 2.35(0.0925) 8° 0.10(0.0039) 0° COPLANARITY 0.10 1.27B(0S.C0500) 00..5311((00..00210212)) SPELAATNIENG 00..3230((00..00103709)) 10..2470((00..00510507)) COMPLIANTTOJEDECSTANDARDSMS-013-AD C(RINOEFNPEATRRREOENNLCLTEIHNEOGSNDELISYM)AEANNRDSEIAORRNOESUNANORDEETDAIN-POMPFRIFLOLMPIMIRLELIATIMTEEERTFSEO;RIRNECUQHSUEDIVIINMAELDENENSSTIIOGSNNFS.OR 06-07-2006-A 图36. 24引脚标准小型封装[SOIC_W] 宽体 (RW-24) 图示尺寸单位：毫米和(英寸) Rev. C | Page 17 of 20

AD5204/AD5206 7.90 7.80 7.70 24 13 4.50 4.40 4.30 6.40 BSC 1 12 PIN 1 0.65 1.20 BSC MAX 0.15 0.05 8° 0.75 0.30 SEATING 0.20 0° 0.60 0.19 PLANE 0.09 0.45 0.10 COPLANARITY COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-153-AD 图37. 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] (RU-24) 图示尺寸单位：mm 5.00 0.60 MAX BSC SQ 0.60 MAX PIN 1 INDICATOR PIN 1 2425 321 INDICATOR 0.50 TOP 4.75 BSC EXPOSED 3.45 VIEW BSC SQ PAD 3.30 SQ (BOTTOM VIEW) 3.15 0.50 0.40 1716 9 8 0.30 0.25 MIN 0.80 MAX 12° MAX 0.65 TYP 3.50 REF 0.05 MAX FOR PROPER CONNECTION OF THE EXPOSED PAD, REFER TO 1.00 0.02 NOM THE PIN CONFIGURATION AND 0.85 0.30 COPLANARITY FUNCTION DESCRIPTIONS 0.80 0.23 0.20 REF 0.08 SECTION OF THIS DATA SHEET. SEATING PLANE 0.18 COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VHHD-2 112408-A 图38. 32引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ] 5 mm x 5 mm超薄体(CP-32-3) 图示尺寸单位：mm 订购指南 型号1, 2 kΩ 温度范围 封装描述 封装选项 AD5204BN10 10 −40°C至+85°C 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] N-24-1 AD5204BR10 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BR10-REEL 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRZ10 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRZ10-REEL 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRU10 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRU10-REEL7 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRUZ10 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRUZ10-REEL7 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BCPZ10-REEL 10 −40°C至+85°C 32引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ] CP-32-3 AD5204BCPZ10-REEL7 10 −40°C至+85°C 32引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ] CP-32-3 AD5204BN50 50 −40°C至+85°C 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] N-24-1 AD5204BR50 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BR50-REEL 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRZ50 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 Rev. C | Page 18 of 20

AD5204/AD5206 型号1, 2 kΩ 温度范围 封装描述 封装选项 AD5204BRZ50-REEL 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRU50 50 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRU50-REEL 50 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRU50-REEL7 50 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRUZ50 50 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRUZ50-REEL7 50 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BN100 100 −40°C至+85°C 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] N-24-1 AD5204BR100 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BR100-REEL 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRZ100 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRZ100-REEL 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5204BRU100 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRU100-REEL7 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRUZ100 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5204BRUZ100-R7 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BN10 10 −40°C至+85°C 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] N-24-1 AD5206BR10 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BR10-REEL 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRZ10 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRZ10-REEL 10 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRU10 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BRU10-REEL7 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BRUZ10 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BRUZ10-RL7 10 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BN50 50 −40°C至+85°C 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] N-24-1 AD5206BR50 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BR50-REEL 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRZ50 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRU50 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRU50-REEL 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRU50-REEL7 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRUZ50 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRUZ50-REEL7 50 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BN100 100 −40°C至+85°C 24引脚塑料双列直插式封装[PDIP] N-24-1 AD5206BR100 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BR100-REEL 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRZ100 100 −40°C至+85°C 24引脚标准小型封装[SOIC_W] RW-24 AD5206BRU100 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BRU100-REEL7 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BRUZ100 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 AD5206BRUZ100-RL7 100 −40°C至+85°C 24引脚超薄紧缩小型封装[TSSOP] RU-24 1 AD5204/AD5206均内置5,925个晶体管。芯片尺寸为92 mil × 114 mil，或10,488 sq. mil。 2 Z = 符合RoHS标准的器件。 Rev. C | Page 19 of 20

AD5204/AD5206 注释 ©1999–2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners. D06884sc-0-7/10(C) Rev. C | Page 20 of 20