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d u a l , 1 0 - b i t n a n o d a c w i t h 2 p p m / c r e f e r e n c e , s p i i n t e r f a c e d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 d o c u m e n t f e e d b a c k i n f o r m a t i o n f u r n i s h e d b y a n a l o g d e v i c e s i s b e l i e v e d t o b e a c c u r a t e a n d r e l i a b l e . h o w e v e r , n o r e s p o n s i b i l i t y i s a s s u m e d b y a n a l o g d e v i c e s f o r i t s u s e , n o r f o r a n y i n f r i n g e m e n t s o f p a t e n t s o r o t h e r r i g h t s o f t h i r d p a r t i e s t h a t m a y r e s u l t f r o m i t s u s e . s p e c i f i c a t i o n s s u b j e c t t o c h a n g e w i t h o u t n o t i c e . n o l i c e n s e i s g r a n t e d b y i m p l i c a t i o n o r o t h e r w i s e u n d e r a n y p a t e n t o r p a t e n t r i g h t s o f a n a l o g d e v i c e s . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . o n e t e c h n o l o g y w a y , p . o . b o x 9 1 0 6 , n o r w o o d , m a 0 2 0 6 2 - 9 1 0 6 , u . s . a . t e l : 7 8 1 . 3 2 9 . 4 7 0 0 ? 2 0 1 3 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t e c h n i c a l s u p p o r t w w w . a n a l o g . c o m f e a t u r e s l o w d r i f t 2 . 5 v r e f e r e n c e : 2 p p m / c t y p i c a l t i n y p a c k a g e : 3 m m 3 m m , 1 6 - l e a d l f c s p t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r ( t u e ) : 0 . 1 % o f f s r m a x i m u m o f f s e t e r r o r : 1 . 5 m v m a x i m u m g a i n e r r o r : 0 . 1 % o f f s r m a x i m u m h i g h d r i v e c a p a b i l i t y : 2 0 m a , 0 . 5 v f r o m s u p p l y r a i l s u s e r s e l e c t a b l e g a i n o f 1 o r 2 ( g a i n p i n ) r e s e t t o z e r o s c a l e o r m i d s c a l e ( r s t s e l p i n ) 1 . 8 v l o g i c c o m p a t i b i l i t y 5 0 m h z s p i w i t h r e a d b a c k o r d a i s y c h a i n l o w g l i t c h : 0 . 5 n v - s e c r o b u s t 4 k v h b m a n d 1 . 5 k v f i c d m e s d r a t i n g s l o w p o w e r : 3 . 3 m w a t 3 v 2 . 7 v t o 5 . 5 v p o w e r s u p p l y 4 0 c t o + 1 0 5 c t e m p e r a t u r e r a n g e a p p l i c a t i o n s o p t i c a l t r a n s c e i v e r s b a s e s t a t i o n p o w e r a m p l i f i e r s p r o c e s s c o n t r o l ( p l c i / o c a r d s ) i n d u s t r i a l a u t o m a t i o n d a t a a c q u i s i t i o n s y s t e m s f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m f i g u r e 1 . g e n e r a l d e s c r i p t i o n t h e a d 5 3 1 3 r , a m e m b e r o f t h e n a n o d a c ? f a m i l y , i s a l o w p o w e r , d u a l , 1 0 - b i t b u f f e r e d v o l t a g e o u t p u t d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) . t h e d e v i c e i n c l u d e s a 2 . 5 v , 2 p p m / c i n t e r n a l r e f e r e n c e ( e n a b l e d b y d e f a u l t ) a n d a g a i n s e l e c t p i n g i v i n g a f u l l - s c a l e o u t p u t o f 2 . 5 v ( g a i n = 1 ) o r 5 v ( g a i n = 2 ) . t h e a d 5 3 1 3 r o p e r a t e s f r o m a s i n g l e 2 . 7 v t o 5 . 5 v s u p p l y , i s g u a r a n t e e d m o n o t o n i c b y d e s i g n , a n d e x h i b i t s l e s s t h a n 0 . 1 % f s r g a i n e r r o r a n d 1 . 5 m v o f f s e t e r r o r p e r f o r m a n c e . t h e d e v i c e i s a v a i l a b l e i n a 3 m m 3 m m l f c s p p a c k a g e a n d a t s s o p p a c k a g e . t h e a d 5 3 1 3 r a l s o i n c o r p o r a t e s a p o w e r - o n r e s e t c i r c u i t a n d a r s t s e l p i n t h a t e n s u r e s t h a t t h e d a c o u t p u t s p o w e r u p t o z e r o s c a l e o r m i d s c a l e a n d r e m a i n t h e r e u n t i l a v a l i d w r i t e o c c u r s . t h e p a r t c o n t a i n s a p e r c h a n n e l p o w e r - d o w n f e a t u r e t h a t r e d u c e s t h e c u r r e n t c o n s u m p t i o n o f t h e d e v i c e t o 4 a a t 3 v w h i l e i n p o w e r - d o w n m o d e . t h e a d 5 3 1 3 r e m p l o y s a v e r s a t i l e s e r i a l p e r i p h e r a l i n t e r f a c e ( s p i ) t h a t o p e r a t e s a t c l o c k r a t e s u p t o 5 0 m h z , a n d t h e d e v i c e c o n t a i n s a v l o g i c p i n t h a t i s i n t e n d e d f o r 1 . 8 v / 3 v / 5 v l o g i c . t a b l e 1 . r e l a t e d d e v i c e s i n t e r f a c e r e f e r e n c e 1 2 - b i t 1 0 - b i t s p i i n t e r n a l a d 5 6 8 7 r n / a e x t e r n a l a d 5 6 8 7 a d 5 3 1 3 1 i 2 c i n t e r n a l a d 5 6 9 7 r a d 5 3 3 8 r 1 e x t e r n a l n / a a d 5 3 3 8 1 1 t h e a d 5 3 1 3 r a n d t h e a d 5 3 1 3 a r e n o t p i n - t o - p i n o r s o f t w a r e c o m p a t i b l e ; l i k e w i s e , t h e a d 5 3 3 8 r a n d t h e a d 5 3 3 8 a r e n o t p i n - t o - p i n o r s o f t w a r e c o m p a t i b l e . p r o d u c t h i g h l i g h t s 1 . p r e c i s i o n d c p e r f o r m a n c e . t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r : 0 . 1 % o f f s r m a x i m u m o f f s e t e r r o r : 1 . 5 m v m a x i m u m g a i n e r r o r : 0 . 1 % o f f s r m a x i m u m 2 . l o w d r i f t 2 . 5 v o n - c h i p r e f e r e n c e . 2 p p m / c t y p i c a l t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 5 p p m / c m a x i m u m t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 3 . t w o p a c k a g e o p t i o n s . 3 m m 3 m m , 1 6 - l e a d l f c s p 1 6 - l e a d t s s o p s c l k v l o g i c s y n c s d i n s d o i n p u t r e g i s t e r d a c r e g i s t e r s t r i n g d a c a b u f f e r v o u t a i n p u t r e g i s t e r d a c r e g i s t e r s t r i n g d a c b b u f f e r v o u t b v r e f g n d v d d p o w e r - d o w n l o g i c p o w e r - o n r e s e t g a i n = 1 / 2 i n t e r f a c e l o g i c r s t s e l g a i n l d a c r e s e t a d 5 3 1 3 r 2 . 5 v r e f e r e n c e 1 1 2 5 4 - 0 0 1
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 o f 2 8 t a b l e o f c o n t e n t s f e a t u r e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 a p p l i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 f u n c t i o n a l b l o c k d i a g r a m . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 g e n e r a l d e s c r i p t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 p r o d u c t h i g h l i g h t s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 r e v i s i o n h i s t o r y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 s p e c i f i c a t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 a c c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 t i m i n g c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 d a i s y - c h a i n a n d r e a d b a c k t i m i n g c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . 6 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 e s d c a u t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 p i n c o n f i g u r a t i o n s a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 0 t e r m i n o l o g y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 6 t h e o r y o f o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 t r a n s f e r f u n c t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 d a c a r c h i t e c t u r e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 8 s e r i a l i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 9 s t a n d a l o n e o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 w r i t e a n d u p d a t e c o m m a n d s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 d a i s y - c h a i n o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 0 r e a d b a c k o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 p o w e r - d o w n o p e r a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1 l o a d d a c ( h a r d w a r e l d a c p i n ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 l d a c m a s k r e g i s t e r . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 2 h a r d w a r e r e s e t ( r e s e t ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 r e s e t s e l e c t p i n ( r s t s e l ) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 s o l d e r h e a t r e f l o w . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 l o n g - t e r m t e m p e r a t u r e d r i f t . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 3 t h e r m a l h y s t e r e s i s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 4 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 m i c r o p r o c e s s o r i n t e r f a c i n g . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 a d 5 3 1 3 r t o a d s p - b f 5 3 1 i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 a d 5 3 1 3 r t o s p o r t i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 l a y o u t g u i d e l i n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 g a l v a n i c a l l y i s o l a t e d i n t e r f a c e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 5 o u t l i n e d i m e n s i o n s . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 o r d e r i n g g u i d e . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 6 r e v i s i o n h i s t o r y 2 / 1 3 ? r e v i s i o n 0 : i n i t i a l v e r s i o n
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 3 o f 2 8 s p e c i f i c a t i o n s v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v ; 1 . 8 v v l o g i c 5 . 5 v ; a l l s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . r l = 2 k ; c l = 2 0 0 p f . t a b l e 2 . p a r a m e t e r m i n t y p m a x u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s s t a t i c p e r f o r m a n c e 1 r e s o l u t i o n 1 0 b i t s r e l a t i v e a c c u r a c y 0 . 1 2 0 . 5 l s b d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y 0 . 5 l s b g u a r a n t e e d m o n o t o n i c b y d e s i g n z e r o - c o d e e r r o r 0 . 4 1 . 5 m v a l l 0 s l o a d e d t o d a c r e g i s t e r o f f s e t e r r o r + 0 . 1 1 . 5 m v f u l l - s c a l e e r r o r + 0 . 0 1 0 . 1 % o f f s r a l l 1 s l o a d e d t o d a c r e g i s t e r g a i n e r r o r 0 . 0 2 0 . 1 % o f f s r t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r 0 . 0 1 0 . 1 % o f f s r e x t e r n a l r e f e r e n c e ; g a i n = 2 ; t s s o p 0 . 2 % o f f s r i n t e r n a l r e f e r e n c e ; g a i n = 1 ; t s s o p o f f s e t e r r o r d r i f t 2 1 v / c g a i n t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 2 1 p p m o f f s r / c d c p o w e r s u p p l y r e j e c t i o n r a t i o 2 0 . 1 5 m v / v d a c c o d e = m i d s c a l e ; v d d = 5 v 1 0 % d c c r o s s t a l k 2 2 v d u e t o s i n g l e - c h a n n e l , f u l l - s c a l e o u t p u t c h a n g e 3 v / m a d u e t o l o a d c u r r e n t c h a n g e 2 v d u e t o p o w e r i n g d o w n ( p e r c h a n n e l ) o u t p u t c h a r a c t e r i s t i c s 2 o u t p u t v o l t a g e r a n g e 0 v r e f v g a i n = 1 0 2 v r e f v g a i n = 2 ; s e e f i g u r e 2 9 c a p a c i t i v e l o a d s t a b i l i t y 2 n f r l = 1 0 n f r l = 1 k r e s i s t i v e l o a d 3 1 k l o a d r e g u l a t i o n 8 0 v / m a 5 v 1 0 % , d a c c o d e = m i d s c a l e ; 3 0 m a i o u t 3 0 m a 8 0 v / m a 3 v 1 0 % , d a c c o d e = m i d s c a l e ; 2 0 m a i o u t 2 0 m a s h o r t - c i r c u i t c u r r e n t 4 4 0 m a l o a d i m p e d a n c e a t r a i l s 5 2 5 s e e f i g u r e 2 9 p o w e r - u p t i m e 2 . 5 s c o m i n g o u t o f p o w e r - d o w n m o d e ; v d d = 5 v r e f e r e n c e o u t p u t o u t p u t v o l t a g e 6 2 . 4 9 7 5 2 . 5 0 2 5 v a t a m b i e n t r e f e r e n c e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t 7 , 8 2 5 p p m / c s e e t h e t e r m i n o l o g y s e c t i o n o u t p u t i m p e d a n c e 2 0 . 0 4 o u t p u t v o l t a g e n o i s e 2 1 2 v p - p 0 . 1 h z t o 1 0 h z o u t p u t v o l t a g e n o i s e d e n s i t y 2 2 4 0 n v / h z a t a m b i e n t ; f = 1 0 k h z , c l = 1 0 n f l o a d r e g u l a t i o n s o u r c i n g 2 2 0 v / m a a t a m b i e n t l o a d r e g u l a t i o n s i n k i n g 2 4 0 v / m a a t a m b i e n t o u t p u t c u r r e n t l o a d c a p a b i l i t y 2 5 m a v d d 3 v l i n e r e g u l a t i o n 2 1 0 0 v / v a t a m b i e n t l o n g - t e r m s t a b i l i t y / d r i f t 2 1 2 p p m a f t e r 1 0 0 0 h o u r s a t 1 2 5 c t h e r m a l h y s t e r e s i s 2 1 2 5 p p m f i r s t c y c l e 2 5 p p m a d d i t i o n a l c y c l e s l o g i c i n p u t s 2 i n p u t c u r r e n t 2 a p e r p i n i n p u t l o w v o l t a g e ( v i n l ) 0 . 3 v l o g i c v i n p u t h i g h v o l t a g e ( v i n h ) 0 . 7 v l o g i c v p i n c a p a c i t a n c e 2 p f
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 4 o f 2 8 p a r a m e t e r m i n t y p m a x u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s l o g i c o u t p u t s ( s d o ) 2 o u t p u t l o w v o l t a g e ( v o l ) 0 . 4 v i s i n k = 2 0 0 a o u t p u t h i g h v o l t a g e ( v o h ) v l o g i c 0 . 4 v i s o u r c e = 2 0 0 a f l o a t i n g s t a t e o u t p u t c a p a c i t a n c e 4 p f p o w e r r e q u i r e m e n t s v l o g i c 1 . 8 5 . 5 v i l o g i c 3 a v d d 2 . 7 5 . 5 v g a i n = 1 v r e f + 1 . 5 5 . 5 v g a i n = 2 i d d v i h = v d d , v i l = g n d , v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v n o r m a l m o d e 9 0 . 5 9 0 . 7 m a i n t e r n a l r e f e r e n c e o f f 1 . 1 1 . 3 m a i n t e r n a l r e f e r e n c e o n , a t f u l l s c a l e a l l p o w e r - d o w n m o d e s 1 0 1 4 a 4 0 c t o + 8 5 c 6 a 4 0 c t o + 1 0 5 c 1 d c s p e c i f i c a t i o n s t e s t e d w i t h t h e o u t p u t s u n l o a d e d , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . u p p e r d e a d b a n d = 1 0 m v ; i t e x i s t s o n l y w h e n v r e f = v d d w i t h g a i n = 1 o r w h e n v r e f / 2 = v d d w i t h g a i n = 2 . l i n e a r i t y c a l c u l a t e d u s i n g a r e d u c e d c o d e r a n g e o f 4 t o 1 0 2 0 . 2 g u a r a n t e e d b y d e s i g n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n ; n o t p r o d u c t i o n t e s t e d . 3 c h a n n e l a c a n h a v e a n o u t p u t c u r r e n t o f u p t o 3 0 m a . s i m i l a r l y , c h a n n e l b c a n h a v e a n o u t p u t c u r r e n t o f u p t o 3 0 m a , u p t o a j u n c t i o n t e m p e r a t u r e o f 1 1 0 c . 4 v d d = 5 v . t h e d e v i c e i n c l u d e s c u r r e n t l i m i t i n g t h a t i s i n t e n d e d t o p r o t e c t t h e d e v i c e d u r i n g t e m p o r a r y o v e r l o a d c o n d i t i o n s . j u n c t i o n t e m p e r a t u r e m a y b e e x c e e d e d d u r i n g c u r r e n t l i m i t , b u t o p e r a t i o n a b o v e t h e s p e c i f i e d m a x i m u m o p e r a t i o n j u n c t i o n t e m p e r a t u r e c a n i m p a i r d e v i c e r e l i a b i l i t y . 5 w h e n d r a w i n g a l o a d c u r r e n t a t e i t h e r r a i l , t h e o u t p u t v o l t a g e h e a d r o o m w i t h r e s p e c t t o t h a t r a i l i s l i m i t e d b y t h e 2 5 o t y p i c a l c h a n n e l r e s i s t a n c e o f t h e o u t p u t d e v i c e s . f o r e x a m p l e , w h e n s i n k i n g 1 m a , t h e m i n i m u m o u t p u t v o l t a g e = 2 5 1 m a = 2 5 m v ( s e e f i g u r e 2 9 ) . 6 i n i t i a l a c c u r a c y p r e s o l d e r r e f l o w i s 7 5 0 v ; o u t p u t v o l t a g e i n c l u d e s t h e e f f e c t s o f p r e c o n d i t i o n i n g d r i f t . s e e t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p s e c t i o n . 7 r e f e r e n c e i s t r i m m e d a n d t e s t e d a t t w o t e m p e r a t u r e s a n d i s c h a r a c t e r i z e d f r o m 4 0 c t o + 1 0 5 c . 8 r e f e r e n c e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t i s c a l c u l a t e d a s p e r t h e b o x m e t h o d . s e e t h e t e r m i n o l o g y s e c t i o n f o r m o r e i n f o r m a t i o n . 9 i n t e r f a c e i s i n a c t i v e , b o t h d a c s a r e a c t i v e , a n d d a c o u t p u t s a r e u n l o a d e d . 1 0 b o t h d a c s a r e p o w e r e d d o w n . a c c h a r a c t e r i s t i c s v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v ; r l = 2 k t o g n d ; c l = 2 0 0 p f t o g n d ; 1 . 8 v v l o g i c 5 . 5 v ; a l l s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t e m p e r a t u r e r a n g e = 4 0 c t o + 1 0 5 c , t y p i c a l a t 2 5 c . g u a r a n t e e d b y d e s i g n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n ; n o t p r o d u c t i o n t e s t e d . t a b l e 3 . p a r a m e t e r 1 m i n t y p m a x u n i t t e s t c o n d i t i o n s / c o m m e n t s o u t p u t v o l t a g e s e t t l i n g t i m e 5 7 s ? t o ? s c a l e s e t t l i n g t o 2 l s b s l e w r a t e 0 . 8 v / s d i g i t a l - t o - a n a l o g g l i t c h i m p u l s e 0 . 5 n v - s e c 1 l s b c h a n g e a r o u n d m a j o r c a r r y d i g i t a l f e e d t h r o u g h 0 . 1 3 n v - s e c d i g i t a l c r o s s t a l k 0 . 1 n v - s e c a n a l o g c r o s s t a l k 0 . 2 n v - s e c d a c - t o - d a c c r o s s t a l k 0 . 3 n v - s e c t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( t h d ) 2 8 0 d b a t a m b i e n t , b w = 2 0 k h z , v d d = 5 v , f o u t = 1 k h z o u t p u t n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y ( n s d ) 3 0 0 n v / h z d a c c o d e = m i d s c a l e , 1 0 k h z ; g a i n = 2 o u t p u t n o i s e 6 v p - p 0 . 1 h z t o 1 0 h z s i g n a l - t o - n o i s e r a t i o ( s n r ) 9 0 d b a t a m b i e n t , b w = 2 0 k h z , v d d = 5 v , f o u t = 1 k h z s p u r i o u s f r e e d y n a m i c r a n g e ( s f d r ) 8 3 d b a t a m b i e n t , b w = 2 0 k h z , v d d = 5 v , f o u t = 1 k h z s i g n a l - t o - n o i s e - a n d - d i s t o r t i o n r a t i o ( s i n a d ) 8 0 d b a t a m b i e n t , b w = 2 0 k h z , v d d = 5 v , f o u t = 1 k h z 1 s e e t h e t e r m i n o l o g y s e c t i o n . 2 d i g i t a l l y g e n e r a t e d s i n e w a v e a t 1 k h z .
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 5 o f 2 8 t i m i n g c h a r a c t e r i s t i c s a l l i n p u t s i g n a l s a r e s p e c i f i e d w i t h t r = t f = 1 n s / v ( 1 0 % t o 9 0 % o f v d d ) a n d t i m e d f r o m a v o l t a g e l e v e l o f ( v i l + v i h ) / 2 . s e e f i g u r e 2 . v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v , 1 . 8 v v l o g i c 5 . 5 v , v r e f = 2 . 5 v . a l l s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 4 . 1 . 8 v v l o g i c < 2 . 7 v 2 . 7 v v l o g i c 5 . 5 v p a r a m e t e r 1 m i n m a x m i n m a x u n i t d e s c r i p t i o n t 1 3 3 2 0 n s s c l k c y c l e t i m e t 2 1 6 1 0 n s s c l k h i g h t i m e t 3 1 6 1 0 n s s c l k l o w t i m e t 4 1 5 1 0 n s s y n c t o s c l k f a l l i n g e d g e s e t u p t i m e t 5 5 5 n s d a t a s e t u p t i m e t 6 5 5 n s d a t a h o l d t i m e t 7 1 5 1 0 n s s c l k f a l l i n g e d g e t o s y n c r i s i n g e d g e t 8 2 0 2 0 n s m i n i m u m s y n c h i g h t i m e ( u p d a t e s i n g l e c h a n n e l o r b o t h c h a n n e l s ) t 9 1 6 1 0 n s s y n c f a l l i n g e d g e t o s c l k f a l l i g n o r e t 1 0 2 5 1 5 n s l d a c p u l s e w i d t h l o w t 1 1 3 0 2 0 n s s c l k f a l l i n g e d g e t o l d a c r i s i n g e d g e t 1 2 2 0 2 0 n s s c l k f a l l i n g e d g e t o l d a c f a l l i n g e d g e t 1 3 3 0 3 0 n s r e s e t m i n i m u m p u l s e w i d t h l o w t 1 4 3 0 3 0 n s r e s e t p u l s e a c t i v a t i o n t i m e p o w e r - u p t i m e 4 . 5 4 . 5 s t i m e t h a t i s r e q u i r e d t o e x i t p o w e r - d o w n m o d e a n d e n t e r t h e n o r m a l m o d e o f o p e r a t i o n ; 2 4 t h c l o c k e d g e t o 9 0 % o f d a c m i d s c a l e v a l u e w i t h o u t p u t u n l o a d e d 1 m a x i m u m s c l k f r e q u e n c y i s 5 0 m h z a t v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v , 2 . 7 v v l o g i c v d d . g u a r a n t e e d b y d e s i g n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n ; n o t p r o d u c t i o n t e s t e d . f i g u r e 2 . s e r i a l w r i t e o p e r a t i o n t 4 t 3 s c l k s y n c s d i n t 1 t 2 t 5 t 6 t 7 t 8 d b 2 3 t 9 t 1 0 t 1 1 l d a c 1 l d a c 2 t 1 2 1 a s y n c h r o n o u s l d a c u p d a t e m o d e . 2 s y n c h r o n o u s l d a c u p d a t e m o d e . r e s e t t 1 3 t 1 4 v o u t x d b 0 1 1 2 5 4 - 0 0 2
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 6 o f 2 8 d a i s y - c h a i n a n d r e a d b a c k t i m i n g c h a r a c t e r i s t i c s a l l i n p u t s i g n a l s a r e s p e c i f i e d w i t h t r = t f = 1 n s / v ( 1 0 % t o 9 0 % o f v d d ) a n d t i m e d f r o m a v o l t a g e l e v e l o f ( v i l + v i h ) / 2 . s e e f i g u r e 4 a n d f i g u r e 5 . v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v , 1 . 8 v v l o g i c 5 . 5 v , v r e f = 2 . 5 v . a l l s p e c i f i c a t i o n s t m i n t o t m a x , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v . t a b l e 5 . 1 . 8 v g v l o g i c < 2 . 7 v 2 . 7 v g v l o g i c g?x?s u n i t p a r a m e t e r 1 m i n m a x m i n m a x d e s c r i p t i o n t 1 6 6 4 0 n s s c l k c y c l e t i m e t 2 3 3 2 0 n s s c l k h i g h t i m e t 3 3 3 2 0 n s s c l k l o w t i m e t 4 3 3 2 0 n s s y n c t o s c l k f a l l i n g e d g e t 5 5 5 n s d a t a s e t u p t i m e t 6 5 5 n s d a t a h o l d t i m e t 7 1 5 1 0 n s s c l k f a l l i n g e d g e t o s y n c r i s i n g e d g e t 8 6 0 3 0 n s m i n i m u m s y n c h i g h t i m e t 9 6 0 3 0 n s m i n i m u m s y n c h i g h t i m e t 1 0 3 6 2 5 n s s d o d a t a v a l i d f r o m s c l k r i s i n g e d g e t 1 1 1 5 1 0 n s s c l k f a l l i n g e d g e t o s y n c r i s i n g e d g e t 1 2 1 5 1 0 n s s y n c r i s i n g e d g e t o s c l k r i s i n g e d g e 1 m a x i m u m s c l k f r e q u e n c y i s 2 5 m h z o r 1 5 m h z a t v d d = 2 . 7 v t o 5 . 5 v , 1 . 8 v v l o g i c v d d . g u a r a n t e e d b y d e s i g n a n d c h a r a c t e r i z a t i o n ; n o t p r o d u c t i o n t e s t e d . c i r c u i t a n d t i m i n g d i a g r a m s f i g u r e 3 . l o a d c i r c u i t f o r d i g i t a l o u t p u t ( s d o ) t i m i n g s p e c i f i c a t i o n s f i g u r e 4 . d a i s y - c h a i n t i m i n g d i a g r a m 2 0 0 a i o l 2 0 0 a i o h v o h ( m i n ) t o o u t p u t p i n c l 2 0 p f 1 1 2 5 4 - 0 0 3 t 4 t 5 t 6 t 8 s d o s d i n s y n c s c l k 4 8 2 4 d b 2 3 d b 0 d b 2 3 d b 0 d b 2 3 i n p u t w o r d f o r d a c n u n d e f i n e d i n p u t w o r d f o r d a c n + 1 i n p u t w o r d f o r d a c n d b 0 t 1 1 t 1 2 t 1 0 1 1 2 5 4 - 0 0 4
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 7 o f 2 8 f i g u r e 5 . r e a d b a c k t i m i n g d i a g r a m s y n c t 8 t 6 s c l k 2 4 1 2 4 1 t 9 t 4 t 2 t 7 t 3 t 1 d b 2 3 d b 0 d b 2 3 d b 0 s d i n n o p c o n d i t i o n i n p u t w o r d s p e c i f i e s r e g i s t e r t o b e r e a d t 5 d b 2 3 d b 0 d b 2 3 d b 0 s d o s e l e c t e d r e g i s t e r d a t a c l o c k e d o u t u n d e f i n e d t 1 0 1 1 2 5 4 - 0 0 5
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 8 o f 2 8 a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s t a = 2 5 c , u n l e s s o t h e r w i s e n o t e d . t a b l e 6 . p a r a m e t e r r a t i n g v d d t o g n d 0 . 3 v t o + 7 v v l o g i c t o g n d 0 . 3 v t o + 7 v v o u t t o g n d 0 . 3 v t o v d d + 0 . 3 v v r e f t o g n d 0 . 3 v t o v d d + 0 . 3 v d i g i t a l i n p u t v o l t a g e t o g n d 0 . 3 v t o v l o g i c + 0 . 3 v o p e r a t i n g t e m p e r a t u r e r a n g e 4 0 c t o + 1 0 5 c s t o r a g e t e m p e r a t u r e r a n g e 6 5 c t o + 1 5 0 c j u n c t i o n t e m p e r a t u r e 1 2 5 c 1 6 - l e a d t s s o p , j a t h e r m a l i m p e d a n c e , 0 a i r f l o w ( 4 - l a y e r b o a r d ) 1 1 2 . 6 c / w 1 6 - l e a d l f c s p , j a t h e r m a l i m p e d a n c e , 0 a i r f l o w ( 4 - l a y e r b o a r d ) 7 0 c / w r e f l o w s o l d e r i n g p e a k t e m p e r a t u r e , p b f r e e ( j - s t d - 0 2 0 ) 2 6 0 c e s d 1 4 k v f i c d m 1 . 5 k v 1 h u m a n b o d y m o d e l ( h b m ) c l a s s i f i c a t i o n . s t r e s s e s a b o v e t h o s e l i s t e d u n d e r a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g s m a y c a u s e p e r m a n e n t d a m a g e t o t h e d e v i c e . t h i s i s a s t r e s s r a t i n g o n l y ; f u n c t i o n a l o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e a t t h e s e o r a n y o t h e r c o n d i t i o n s a b o v e t h o s e i n d i c a t e d i n t h e o p e r a t i o n a l s e c t i o n o f t h i s s p e c i f i c a t i o n i s n o t i m p l i e d . e x p o s u r e t o a b s o l u t e m a x i m u m r a t i n g c o n d i t i o n s f o r e x t e n d e d p e r i o d s m a y a f f e c t d e v i c e r e l i a b i l i t y . e s d c a u t i o n
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 9 o f 2 8 p i n c o n f i g u r a t i o n s a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s f i g u r e 6 . 1 6 - l e a d l f c s p p i n c o n f i g u r a t i o n f i g u r e 7 . 1 6 - l e a d t s s o p p i n c o n f i g u r a t i o n t a b l e 7 . p i n f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s p i n n o . m n e m o n i c d e s c r i p t i o n l f c s p t s s o p 1 3 v o u t a a n a l o g o u t p u t v o l t a g e f r o m d a c a . t h e o u t p u t a m p l i f i e r h a s r a i l - t o - r a i l o p e r a t i o n . 2 4 g n d g r o u n d r e f e r e n c e p o i n t f o r a l l c i r c u i t r y o n t h e a d 5 3 1 3 r . 3 5 v d d p o w e r s u p p l y i n p u t . t h e a d 5 3 1 3 r c a n b e o p e r a t e d f r o m 2 . 7 v t o 5 . 5 v . d e c o u p l e t h e s u p p l y w i t h a 1 0 f c a p a c i t o r i n p a r a l l e l w i t h a 0 . 1 f c a p a c i t o r t o g n d . 4 6 n c n o c o n n e c t . d o n o t c o n n e c t t o t h i s p i n . 5 7 v o u t b a n a l o g o u t p u t v o l t a g e f r o m d a c b . t h e o u t p u t a m p l i f i e r h a s r a i l - t o - r a i l o p e r a t i o n . 6 8 s d o s e r i a l d a t a o u t p u t . s d o c a n b e u s e d t o d a i s y - c h a i n a n u m b e r o f a d 5 3 1 3 r d e v i c e s t o g e t h e r , o r i t c a n b e u s e d f o r r e a d b a c k . t h e s e r i a l d a t a i s t r a n s f e r r e d o n t h e r i s i n g e d g e o f s c l k a n d i s v a l i d o n t h e f a l l i n g e d g e o f t h e c l o c k . 7 9 l d a c l d a c c a n b e o p e r a t e d i n t w o m o d e s : a s y n c h r o n o u s a n d s y n c h r o n o u s . p u l s i n g t h i s p i n l o w a l l o w s e i t h e r o r b o t h d a c r e g i s t e r s t o b e u p d a t e d i f t h e i n p u t r e g i s t e r s h a v e n e w d a t a ; b o t h d a c o u t p u t s c a n b e u p d a t e d s i m u l t a n e o u s l y . t h i s p i n c a n a l s o b e t i e d p e r m a n e n t l y l o w . 8 1 0 g a i n g a i n s e l e c t . w h e n t h i s p i n i s t i e d t o g n d , b o t h d a c s o u t p u t a s p a n f r o m 0 v t o v r e f . i f t h i s p i n i s t i e d t o v l o g i c , b o t h d a c s o u t p u t a s p a n o f 0 v t o 2 v r e f . 9 1 1 v l o g i c d i g i t a l p o w e r s u p p l y . v o l t a g e r a n g e s f r o m 1 . 8 v t o 5 . 5 v . 1 0 1 2 s c l k s e r i a l c l o c k i n p u t . d a t a i s c l o c k e d i n t o t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r o n t h e f a l l i n g e d g e o f t h e s e r i a l c l o c k i n p u t . d a t a c a n b e t r a n s f e r r e d a t r a t e s o f u p t o 5 0 m h z . 1 1 1 3 s y n c a c t i v e l o w c o n t r o l i n p u t . t h i s i s t h e f r a m e s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l f o r t h e i n p u t d a t a . w h e n s y n c g o e s l o w , d a t a i s t r a n s f e r r e d i n o n t h e f a l l i n g e d g e s o f t h e n e x t 2 4 c l o c k s . 1 2 1 4 s d i n s e r i a l d a t a i n p u t . t h i s d e v i c e h a s a 2 4 - b i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r . d a t a i s c l o c k e d i n t o t h e r e g i s t e r o n t h e f a l l i n g e d g e o f t h e s e r i a l c l o c k i n p u t . 1 3 1 5 r e s e t a s y n c h r o n o u s r e s e t i n p u t . t h e r e s e t i n p u t i s f a l l i n g e d g e s e n s i t i v e . w h e n r e s e t i s l o w , a l l l d a c p u l s e s a r e i g n o r e d . w h e n r e s e t i s a c t i v a t e d , t h e i n p u t r e g i s t e r a n d t h e d a c r e g i s t e r a r e u p d a t e d w i t h z e r o s c a l e o r m i d s c a l e , d e p e n d i n g o n t h e s t a t e o f t h e r s t s e l p i n . 1 4 1 6 r s t s e l p o w e r - o n r e s e t s e l e c t . t y i n g t h i s p i n t o g n d p o w e r s u p b o t h d a c s t o z e r o s c a l e . t y i n g t h i s p i n t o v l o g i c p o w e r s u p b o t h d a c s t o m i d s c a l e . 1 5 1 v r e f r e f e r e n c e v o l t a g e . t h e a d 5 3 1 3 r h a s a c o m m o n r e f e r e n c e p i n . w h e n u s i n g t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e , t h i s i s t h e r e f e r e n c e o u t p u t p i n . w h e n u s i n g a n e x t e r n a l r e f e r e n c e , t h i s i s t h e r e f e r e n c e i n p u t p i n . t h e d e f a u l t f o r t h i s p i n i s a s a r e f e r e n c e o u t p u t . 1 6 2 n c n o c o n n e c t . d o n o t c o n n e c t t o t h i s p i n . 1 7 n / a e p a d e x p o s e d p a d . t h e e x p o s e d p a d m u s t b e t i e d t o g n d . 1 2 1 1 1 0 1 3 4 s d i n s y n c s c l k 9 v l o g i c v o u t a v d d 2 g n d n c 6 s d o 5 v o u t b 7 l d a c 8 g a i n 1 6 n c 1 5 v r e f 1 4 r s t s e l 1 3 r e s e t t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) a d 5 3 1 3 r n o t e s 1 . t h e e x p o s e d p a d m u s t b e t i e d t o g n d . 2 . n c = n o c o n n e c t . d o n o t c o n n e c t t o t h i s p i n . 1 1 2 5 4 - 0 0 6 1 2 3 4 5 6 7 8 n c v o u t a g n d v o u t b n c v d d v r e f s d o 1 6 1 5 1 4 1 3 1 2 1 1 1 0 9 r e s e t s d i n s y n c g a i n l d a c v l o g i c s c l k r s t s e l n o t e s 1 . n c = n o c o n n e c t . d o n o t c o n n e c t t o t h i s p i n . t o p v i e w ( n o t t o s c a l e ) a d 5 3 1 3 r 1 1 2 5 4 - 0 0 7
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 0 o f 2 8 t y p i c a l p e r f o r m a n c e c h a r a c t e r i s t i c s f i g u r e 8 . i n t e r n a l r e f e r e n c e v o l t a g e v s . t e m p e r a t u r e f i g u r e 9 . r e f e r e n c e o u t p u t t e m p e r a t u r e d r i f t h i s t o g r a m f i g u r e 1 0 . r e f e r e n c e l o n g - t e r m s t a b i l i t y / d r i f t f i g u r e 1 1 . i n t e r n a l r e f e r e n c e n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y v s . f r e q u e n c y f i g u r e 1 2 . i n t e r n a l r e f e r e n c e n o i s e , 0 . 1 h z t o 1 0 h z f i g u r e 1 3 . i n t e r n a l r e f e r e n c e v o l t a g e v s . l o a d c u r r e n t ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 v r e f ( v ) t e m p e r a t u r e ( c ) d e v i c e 1 d e v i c e 2 d e v i c e 3 d e v i c e 4 d e v i c e 5 2 . 4 9 8 0 2 . 4 9 8 5 2 . 4 9 9 0 2 . 4 9 9 5 2 . 5 0 0 0 2 . 5 0 0 5 2 . 5 0 1 0 2 . 5 0 1 5 2 . 5 0 2 0 v d d = 5 v 1 1 2 5 4 - 0 0 8 9 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 6 0 7 0 8 0 0 0 . 5 1 . 0 1 . 5 2 . 0 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 n u m b e r o f u n i t s t e m p e r a t u r e d r i f t ( p p m / c ) v d d = 5 v 1 1 2 5 4 - 0 1 0 6 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 2 . 4 9 8 2 . 4 9 9 2 . 5 0 0 2 . 5 0 1 2 . 5 0 2 h i t s v r e f ( v ) 0 h o u r 1 6 8 h o u r s 5 0 0 h o u r s 1 0 0 0 h o u r s v d d = 5 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 1 1 1 6 0 0 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 0 1 0 0 1 k 1 0 k 1 0 0 k 1 m n s d ( n v / h z ) f r e q u e n c y ( m h z ) v d d = 5 v t a = 2 5 c 1 1 2 5 4 - 0 1 2 c h 1 1 0 v m 1 . 0 s a c h 1 1 6 0 m v 1 t v d d = 5 v t a = 2 5 c 1 1 2 5 4 - 0 1 3 2 . 5 0 0 0 2 . 4 9 9 9 2 . 4 9 9 8 2 . 4 9 9 7 2 . 4 9 9 6 2 . 4 9 9 5 2 . 4 9 9 4 2 . 4 9 9 3 ? 0 . 0 0 5 ? 0 . 0 0 3 ? 0 . 0 0 1 0 . 0 0 1 0 . 0 0 3 0 . 0 0 5 v r e f ( v ) i l o a d ( a ) v d d = 5 v t a = 2 5 c 1 1 2 5 4 - 0 1 4
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 1 1 o f 2 8 f i g u r e 1 4 . i n t e r n a l r e f e r e n c e v o l t a g e v s . s u p p l y v o l t a g e f i g u r e 1 5 . i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y ( i n l ) v s . c o d e f i g u r e 1 6 . d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y ( d n l ) v s . c o d e f i g u r e 1 7 . i n l e r r o r a n d d n l e r r o r v s . t e m p e r a t u r e f i g u r e 1 8 . i n l e r r o r a n d d n l e r r o r v s . v r e f f i g u r e 1 9 . i n l e r r o r a n d d n l e r r o r v s . s u p p l y v o l t a g e 2 . 5 0 0 2 2 . 5 0 0 0 2 . 4 9 9 8 2 . 4 9 9 6 2 . 4 9 9 4 2 . 4 9 9 2 2 . 4 9 9 0 2 . 5 3 . 0 3 . 5 4 . 0 4 . 5 5 . 0 5 . 5 v r e f ( v ) v d d ( v ) d 1 d 3 d 2 t a = 2 5 c 1 1 2 5 4 - 0 1 5 1 1 2 5 4 - 0 1 6 0 . 5 ? 0 . 5 ? 0 . 3 ? 0 . 1 0 . 1 0 . 3 0 1 5 6 3 1 2 4 6 8 6 2 5 7 8 1 9 3 8 i n l ( l s b ) c o d e 1 1 2 5 4 - 0 1 7 d n l ( l s b ) c o d e 0 . 5 ? 0 . 5 ? 0 . 3 ? 0 . 1 0 . 1 0 . 3 c o d e 0 1 5 6 3 1 2 4 6 8 6 2 5 7 8 1 9 3 8 1 0 ? 1 0 ? 8 ? 6 ? 4 ? 2 0 2 4 6 8 ? 4 0 1 1 0 6 0 1 0 e r r o r ( l s b ) t e m p e r a t u r e ( c ) i n l d n l v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 1 8 1 0 ? 1 0 ? 8 ? 6 ? 4 ? 2 0 2 4 6 8 0 5 . 0 4 . 5 4 . 0 3 . 5 3 . 0 2 . 5 2 . 0 1 . 5 1 . 0 0 . 5 e r r o r ( l s b ) v r e f ( v ) i n l d n l v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 1 9 1 0 ? 1 0 ? 8 ? 6 ? 4 ? 2 0 2 4 6 8 2 . 7 5 . 2 4 . 7 4 . 2 3 . 7 3 . 2 e r r o r ( l s b ) s u p p l y v o l t a g e ( v ) i n l d n l v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 0
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 2 o f 2 8 f i g u r e 2 0 . g a i n e r r o r a n d f u l l - s c a l e e r r o r v s . t e m p e r a t u r e f i g u r e 2 1 . z e r o - c o d e e r r o r a n d o f f s e t e r r o r v s . t e m p e r a t u r e f i g u r e 2 2 . g a i n e r r o r a n d f u l l - s c a l e e r r o r v s . s u p p l y f i g u r e 2 3 . z e r o - c o d e e r r o r a n d o f f s e t e r r o r v s . s u p p l y f i g u r e 2 4 . t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r v s . t e m p e r a t u r e f i g u r e 2 5 . t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r v s . s u p p l y v o l t a g e , g a i n = 1 0 . 1 0 ? 0 . 1 0 ? 0 . 0 8 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 2 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 e r r o r ( % o f f s r ) t e m p e r a t u r e ( c ) g a i n e r r o r f u l l - s c a l e e r r o r v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 1 1 . 4 1 . 2 1 . 0 0 . 8 0 . 6 0 . 4 0 . 20 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 e r r o r ( m v ) t e m p e r a t u r e ( c ) o f f s e t e r r o r z e r o - c o d e e r r o r v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 2 0 . 1 0 ? 0 . 1 0 ? 0 . 0 8 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 2 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 0 . 0 8 2 . 7 5 . 2 4 . 7 4 . 2 3 . 7 3 . 2 e r r o r ( % o f f s r ) s u p p l y v o l t a g e ( v ) g a i n e r r o r f u l l - s c a l e e r r o r v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 3 1 . 5 ? 1 . 5 ? 1 . 0 ? 0 . 5 0 0 . 5 1 . 0 2 . 7 5 . 2 4 . 7 4 . 2 3 . 7 3 . 2 e r r o r ( m v ) s u p p l y v o l t a g e ( v ) z e r o - c o d e e r r o r o f f s e t e r r o r v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 4 0 . 1 0 0 . 0 9 0 . 0 8 0 . 0 7 0 . 0 6 0 . 0 5 0 . 0 4 0 . 0 3 0 . 0 2 0 . 0 1 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 1 2 0 t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r ( % o f f s r ) t e m p e r a t u r e ( c ) v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 5 0 . 1 0 0 . 0 8 0 . 0 6 0 . 0 4 0 . 0 2 0 ? 0 . 0 2 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 8 ? 0 . 1 0 2 . 7 5 . 2 4 . 7 4 . 2 3 . 7 3 . 2 t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r ( % o f f s r ) s u p p l y v o l t a g e ( v ) v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 6
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 1 3 o f 2 8 f i g u r e 2 6 . t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r v s . c o d e f i g u r e 2 7 . i d d h i s t o g r a m w i t h e x t e r n a l r e f e r e n c e , v d d = 5 v f i g u r e 2 8 . i d d h i s t o g r a m w i t h i n t e r n a l r e f e r e n c e , v r e f = 2 . 5 v , g a i n = 2 f i g u r e 2 9 . h e a d r o o m / f o o t r o o m v s . l o a d c u r r e n t f i g u r e 3 0 . s o u r c e a n d s i n k c a p a b i l i t y a t v d d = 5 v f i g u r e 3 1 . s o u r c e a n d s i n k c a p a b i l i t y a t v d d = 3 v 0 ? 0 . 0 1 ? 0 . 0 2 ? 0 . 0 3 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 5 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 7 ? 0 . 0 8 ? 0 . 0 9 ? 0 . 1 0 0 1 0 0 0 0 2 0 0 0 0 3 0 0 0 0 4 0 0 0 0 5 0 0 0 0 6 0 0 0 0 6 5 5 3 5 t o t a l u n a d j u s t e d e r r o r ( % o f f s r ) c o d e v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 7 2 5 2 0 1 5 1 0 50 5 4 0 5 6 0 5 8 0 6 0 0 6 2 0 6 4 0 h i t s v d d = 5 v t a = 2 5 c e x t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 8 i d d f u l l s c a l e ( v ) 3 0 2 5 2 0 1 5 1 0 50 1 0 0 0 1 0 2 0 1 0 4 0 1 0 6 0 1 0 8 0 1 1 0 0 1 1 2 0 1 1 4 0 h i t s i d d f u l l s c a l e ( v ) v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 2 9 1 . 0 ? 1 . 0 ? 0 . 8 ? 0 . 6 ? 0 . 4 ? 0 . 2 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 0 5 1 0 1 5 2 0 2 5 3 0 ? v o u t ( v ) l o a d c u r r e n t ( m a ) s o u r c i n g 2 . 7 v s o u r c i n g 5 v s i n k i n g 2 . 7 v s i n k i n g 5 v 1 1 2 5 4 - 0 3 0 1 1 2 5 4 - 0 3 1 7 ? 2 ? 1 0 1 2 3 4 5 6 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 2 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 v o u t ( v ) l o a d c u r r e n t ( a ) f u l l s c a l e o n e - q u a r t e r s c a l e m i d s c a l e t h r e e - q u a r t e r s c a l e z e r o s c a l e v d d = 5 v t a = 2 5 c g a i n = 2 i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 3 2 5 ? 2 ? 1 0 1 2 3 4 ? 0 . 0 6 ? 0 . 0 4 ? 0 . 0 2 0 0 . 0 2 0 . 0 4 0 . 0 6 v o u t ( v ) l o a d c u r r e n t ( a ) v d d = 3 v t a = 2 5 c e x t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v g a i n = 1 f u l l s c a l e o n e - q u a r t e r s c a l e m i d s c a l e t h r e e - q u a r t e r s c a l e z e r o s c a l e
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 4 o f 2 8 f i g u r e 3 2 . s u p p l y c u r r e n t v s . t e m p e r a t u r e f i g u r e 3 3 . d i g i t a l - t o - a n a l o g g l i t c h i m p u l s e f i g u r e 3 4 . 0 . 1 h z t o 1 0 h z o u t p u t n o i s e p l o t , e x t e r n a l r e f e r e n c e f i g u r e 3 5 . 0 . 1 h z t o 1 0 h z o u t p u t n o i s e p l o t , 2 . 5 v i n t e r n a l r e f e r e n c e f i g u r e 3 6 . n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y f i g u r e 3 7 . t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o n a t 1 k h z 0 0 . 2 0 . 4 0 . 6 0 . 8 1 . 0 1 . 2 1 . 4 ? 4 0 1 1 0 6 0 1 0 s u p p l y c u r r e n t ( m a ) t e m p e r a t u r e ( c ) f u l l s c a l e z e r o c o d e e x t e r n a l r e f e r e n c e , f u l l - s c a l e 1 1 2 5 4 - 0 3 3 2 . 4 9 8 8 2 . 5 0 0 8 2 . 5 0 0 3 2 . 4 9 9 8 2 . 4 9 9 3 0 1 2 8 1 0 4 6 2 v o u t ( v ) t i m e ( s ) c h a n n e l b t a = 2 5 c v d d = 5 . 2 5 v r e f e r e n c e = 2 . 5 v p o s i t i v e m a j o r c o d e t r a n s i t i o n e n e r g y = 0 . 2 2 7 2 0 6 n v - s e c 1 1 2 5 4 - 0 3 4 c h 1 1 0 v m 1 . 0 s a c h 1 8 0 2 m v 1 t v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 3 5 c h 1 1 0 v m 1 . 0 s a c h 1 8 0 2 m v 1 t v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 3 6 0 2 0 0 4 0 0 6 0 0 8 0 0 1 0 0 0 1 2 0 0 1 4 0 0 1 6 0 0 1 0 1 m 1 0 0 k 1 k 1 0 k 1 0 0 n s d ( n v / h z ) f r e q u e n c y ( h z ) f u l l s c a l e m i d s c a l e z e r o s c a l e v d d = 5 v t a = 2 5 c i n t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 3 7 ? 1 8 0 ? 1 6 0 ? 1 4 0 ? 1 2 0 ? 1 0 0 ? 8 0 ? 6 0 ? 4 0 ? 2 0 0 2 0 0 2 0 0 0 0 1 6 0 0 0 8 0 0 0 1 2 0 0 0 4 0 0 0 2 0 0 0 1 8 0 0 0 1 0 0 0 0 1 4 0 0 0 6 0 0 0 t h d ( d b v ) f r e q u e n c y ( h z ) v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v 1 1 2 5 4 - 0 3 8
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 1 5 o f 2 8 f i g u r e 3 8 . m u l t i p l y i n g b a n d w i d t h , e x t e r n a l r e f e r e n c e = 2 . 5 v , 0 . 1 v p - p , 1 0 k h z t o 1 0 m h z ? 6 0 ? 5 0 ? 4 0 ? 3 0 ? 2 0 ? 1 0 0 1 0 k 1 0 m 1 m 1 0 0 k b a n d w i d t h ( d b ) f r e q u e n c y ( h z ) v d d = 5 v t a = 2 5 c r e f e r e n c e = 2 . 5 v , 0 . 1 v p - p 1 1 2 5 4 - 0 3 9
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 6 o f 2 8 t e r m i n o l o g y r e l a t i v e a c c u r a c y o r i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y ( i n l ) f o r t h e d a c , r e l a t i v e a c c u r a c y o r i n t e g r a l n o n l i n e a r i t y i s a m e a s u r e m e n t o f t h e m a x i m u m d e v i a t i o n , i n l s b s , f r o m a s t r a i g h t l i n e p a s s i n g t h r o u g h t h e e n d p o i n t s o f t h e d a c t r a n s f e r f u n c t i o n . a t y p i c a l i n l v s . c o d e p l o t i s s h o w n i n f i g u r e 1 5 . d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y ( d n l ) d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y i s t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n t h e m e a s u r e d c h a n g e a n d t h e i d e a l 1 l s b c h a n g e b e t w e e n a n y t w o a d j a c e n t c o d e s . a s p e c i f i e d d i f f e r e n t i a l n o n l i n e a r i t y o f 1 l s b m a x i m u m e n s u r e s m o n o t o n i c i t y . t h i s d a c i s g u a r a n t e e d m o n o t o n i c b y d e s i g n . a t y p i c a l d n l v s . c o d e p l o t i s s h o w n i n f i g u r e 1 6 z e r o - c o d e e r r o r z e r o - c o d e e r r o r i s a m e a s u r e m e n t o f t h e o u t p u t e r r o r w h e n z e r o c o d e ( 0 x 0 0 0 0 ) i s l o a d e d t o t h e d a c r e g i s t e r . i d e a l l y , t h e o u t p u t s h o u l d b e 0 v . t h e z e r o - c o d e e r r o r i s a l w a y s p o s i t i v e i n t h e a d 5 3 1 3 r b e c a u s e t h e o u t p u t o f t h e d a c c a n n o t g o b e l o w 0 v d u e t o a c o m b i n a t i o n o f t h e o f f s e t e r r o r s i n t h e d a c a n d t h e o u t p u t a m p l i f i e r . z e r o - c o d e e r r o r i s e x p r e s s e d i n m v . a p l o t o f z e r o - c o d e e r r o r v s . t e m p e r a t u r e i s s h o w n i n f i g u r e 2 1 . f u l l - s c a l e e r r o r f u l l - s c a l e e r r o r i s a m e a s u r e m e n t o f t h e o u t p u t e r r o r w h e n f u l l - s c a l e c o d e ( 0 x f f f f ) i s l o a d e d t o t h e d a c r e g i s t e r . i d e a l l y , t h e o u t p u t s h o u l d b e v d d 1 l s b . f u l l - s c a l e e r r o r i s e x p r e s s e d i n p e r c e n t o f f u l l - s c a l e r a n g e ( % o f f s r ) . a p l o t o f f u l l - s c a l e e r r o r v s . t e m p e r a t u r e i s s h o w n i n f i g u r e 2 0 . g a i n e r r o r g a i n e r r o r i s a m e a s u r e o f t h e s p a n e r r o r o f t h e d a c . i t i s t h e d e v i a t i o n i n s l o p e o f t h e d a c t r a n s f e r c h a r a c t e r i s t i c f r o m t h e i d e a l a n d i s e x p r e s s e d a s % o f f s r . o f f s e t e r r o r d r i f t o f f s e t e r r o r d r i f t i s a m e a s u r e m e n t o f t h e c h a n g e i n o f f s e t e r r o r w i t h a c h a n g e i n t e m p e r a t u r e . i t i s e x p r e s s e d i n v / c . g a i n t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t g a i n t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t i s a m e a s u r e m e n t o f t h e c h a n g e i n g a i n e r r o r w i t h c h a n g e s i n t e m p e r a t u r e . i t i s e x p r e s s e d i n p p m o f f s r / c . o f f s e t e r r o r o f f s e t e r r o r i s a m e a s u r e o f t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n v o u t ( a c t u a l ) a n d v o u t ( i d e a l ) e x p r e s s e d i n m v i n t h e l i n e a r r e g i o n o f t h e t r a n s f e r f u n c t i o n . o f f s e t e r r o r i s m e a s u r e d o n t h e a d 5 3 1 3 r w i t h c o d e 8 l o a d e d i n t h e d a c r e g i s t e r . i t c a n b e n e g a t i v e o r p o s i t i v e . d c p o w e r s u p p l y r e j e c t i o n r a t i o ( p s r r ) p s r r i n d i c a t e s h o w t h e o u t p u t o f t h e d a c i s a f f e c t e d b y c h a n g e s i n t h e s u p p l y v o l t a g e . i t i s t h e r a t i o o f t h e c h a n g e i n v o u t t o a c h a n g e i n v d d f o r t h e f u l l - s c a l e o u t p u t o f t h e d a c . i t i s m e a s u r e d i n m v / v . v r e f i s h e l d a t 2 v , a n d v d d i s v a r i e d b y 1 0 % . o u t p u t v o l t a g e s e t t l i n g t i m e o u t p u t v o l t a g e s e t t l i n g t i m e i s t h e a m o u n t o f t i m e i t t a k e s f o r t h e o u t p u t o f a d a c t o s e t t l e t o a s p e c i f i e d l e v e l f o r a ? t o ? f u l l - s c a l e i n p u t c h a n g e a n d i s m e a s u r e d f r o m t h e r i s i n g e d g e o f s y n c . d i g i t a l - t o - a n a l o g g l i t c h i m p u l s e d i g i t a l - t o - a n a l o g g l i t c h i m p u l s e i s t h e i m p u l s e i n j e c t e d i n t o t h e a n a l o g o u t p u t w h e n t h e i n p u t c o d e i n t h e d a c r e g i s t e r c h a n g e s s t a t e . i t i s n o r m a l l y s p e c i f i e d a s t h e a r e a o f t h e g l i t c h i n n v - s e c a n d i s m e a s u r e d w h e n t h e d i g i t a l i n p u t c o d e i s c h a n g e d b y 1 l s b a t t h e m a j o r c a r r y t r a n s i t i o n , t h a t i s , 0 x 7 f f f t o 0 x 8 0 0 0 ( s e e f i g u r e 3 3 ) . d i g i t a l f e e d t h r o u g h d i g i t a l f e e d t h r o u g h i s a m e a s u r e o f t h e i m p u l s e i n j e c t e d i n t o t h e a n a l o g o u t p u t o f t h e d a c f r o m t h e d i g i t a l i n p u t s o f t h e d a c ; i t i s m e a s u r e d w h e n t h e d a c o u t p u t i s n o t u p d a t e d . i t i s s p e c i f i e d i n n v - s e c a n d m e a s u r e d w i t h a f u l l - s c a l e c o d e c h a n g e o n t h e d a t a b u s , t h a t i s , f r o m a l l 0 s t o a l l 1 s a n d v i c e v e r s a . r e f e r e n c e f e e d t h r o u g h r e f e r e n c e f e e d t h r o u g h i s t h e r a t i o o f t h e a m p l i t u d e o f t h e s i g n a l a t t h e d a c o u t p u t t o t h e r e f e r e n c e i n p u t w h e n t h e d a c o u t p u t i s n o t b e i n g u p d a t e d . i t i s e x p r e s s e d i n d b . n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y ( n s d ) n s d i s a m e a s u r e m e n t o f t h e i n t e r n a l l y g e n e r a t e d r a n d o m n o i s e . r a n d o m n o i s e i s c h a r a c t e r i z e d a s a s p e c t r a l d e n s i t y . i t i s m e a s u r e d , i n n v / h z , b y l o a d i n g t h e d a c t o m i d s c a l e a n d m e a s u r i n g n o i s e a t t h e o u t p u t . a p l o t o f n o i s e s p e c t r a l d e n s i t y i s s h o w n i n f i g u r e 3 6 . d c c r o s s t a l k d c c r o s s t a l k i s t h e d c c h a n g e i n t h e o u t p u t l e v e l o f o n e d a c i n r e s p o n s e t o a c h a n g e i n t h e o u t p u t o f a n o t h e r d a c . i t i s m e a s u r e d w i t h a f u l l - s c a l e o u t p u t c h a n g e ( o r s o f t p o w e r - d o w n a n d p o w e r - u p ) o n o n e d a c w h i l e m o n i t o r i n g a n o t h e r d a c k e p t a t m i d s c a l e . i t i s e x p r e s s e d i n v . d c c r o s s t a l k d u e t o l o a d c u r r e n t c h a n g e i s a m e a s u r e o f t h e i m p a c t t h a t a c h a n g e i n l o a d c u r r e n t o n o n e d a c h a s t o a n o t h e r d a c k e p t a t m i d s c a l e . i t i s e x p r e s s e d i n v / m a . d i g i t a l c r o s s t a l k d i g i t a l c r o s s t a l k i s t h e g l i t c h i m p u l s e t r a n s f e r r e d t o t h e o u t p u t o f o n e d a c a t m i d s c a l e i n r e s p o n s e t o a f u l l - s c a l e c o d e c h a n g e ( a l l 0 s t o a l l 1 s a n d v i c e v e r s a ) i n t h e i n p u t r e g i s t e r o f a n o t h e r d a c . i t i s m e a s u r e d i n s t a n d a l o n e m o d e a n d e x p r e s s e d i n n v - s e c . a n a l o g c r o s s t a l k a n a l o g c r o s s t a l k i s t h e g l i t c h i m p u l s e t r a n s f e r r e d t o t h e o u t p u t o f o n e d a c d u e t o a c h a n g e i n t h e o u t p u t o f a n o t h e r d a c . i t i s m e a s u r e d b y l o a d i n g o n e o f t h e i n p u t r e g i s t e r s w i t h a f u l l - s c a l e c o d e c h a n g e ( a l l 0 s t o a l l 1 s a n d v i c e v e r s a ) . t h e n e x e c u t e a s o f t w a r e l d a c a n d m o n i t o r t h e o u t p u t o f t h e d a c w h o s e d i g i t a l c o d e w a s n o t c h a n g e d . t h e a r e a o f t h e g l i t c h i s e x p r e s s e d i n n v - s e c .
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 1 7 o f 2 8 d a c - t o - d a c c r o s s t a l k d a c - t o - d a c c r o s s t a l k i s t h e g l i t c h i m p u l s e t r a n s f e r r e d t o t h e o u t p u t o f o n e d a c d u e t o a d i g i t a l c o d e c h a n g e a n d s u b s e q u e n t a n a l o g o u t p u t c h a n g e o f a n o t h e r d a c . i t i s m e a s u r e d b y l o a d i n g t h e a t t a c k c h a n n e l w i t h a f u l l - s c a l e c o d e c h a n g e ( a l l 0 s t o a l l 1 s a n d v i c e v e r s a ) , u s i n g t h e w r i t e t o a n d u p d a t e c o m m a n d s w h i l e m o n i t o r i n g t h e o u t p u t o f t h e v i c t i m c h a n n e l t h a t i s a t m i d s c a l e . t h e e n e r g y o f t h e g l i t c h i s e x p r e s s e d i n n v - s e c . m u l t i p l y i n g b a n d w i d t h t h e a m p l i f i e r s w i t h i n t h e d a c h a v e a f i n i t e b a n d w i d t h . t h e m u l t i p l y i n g b a n d w i d t h i s a m e a s u r e o f t h i s . a s i n e w a v e o n t h e r e f e r e n c e ( w i t h f u l l - s c a l e c o d e l o a d e d t o t h e d a c ) a p p e a r s o n t h e o u t p u t . t h e m u l t i p l y i n g b a n d w i d t h i s t h e f r e q u e n c y a t w h i c h t h e o u t p u t a m p l i t u d e f a l l s t o 3 d b b e l o w t h e i n p u t . t o t a l h a r m o n i c d i s t o r t i o n ( t h d ) t h d i s t h e d i f f e r e n c e b e t w e e n a n i d e a l s i n e w a v e a n d i t s a t t e n u a t e d v e r s i o n u s i n g t h e d a c . t h e s i n e w a v e i s u s e d a s t h e r e f e r e n c e f o r t h e d a c , a n d t h e t h d i s a m e a s u r e m e n t o f t h e h a r m o n i c s p r e s e n t o n t h e d a c o u t p u t . i t i s m e a s u r e d i n d b . v o l t a g e r e f e r e n c e t e m p e r a t u r e c o e f f i c i e n t v o l t a g e r e f e r e n c e t c i s a m e a s u r e o f t h e c h a n g e i n t h e r e f e r e n c e o u t p u t v o l t a g e w i t h a c h a n g e i n t e m p e r a t u r e . t h e r e f e r e n c e t c i s c a l c u l a t e d u s i n g t h e b o x m e t h o d , w h i c h d e f i n e s t h e t c a s t h e m a x i m u m c h a n g e i n t h e r e f e r e n c e o u t p u t o v e r a g i v e n t e m p e r a - t u r e r a n g e e x p r e s s e d i n p p m / c , a s f o l l o w s : 6 1 0 u ? ?? o ? ?? a u t e m p r a n g e v v v t c r e f n o m r e f m i n r e f m a x w h e r e : v r e f m a x i s t h e m a x i m u m r e f e r e n c e o u t p u t m e a s u r e d o v e r t h e t o t a l t e m p e r a t u r e r a n g e . v r e f m i n i s t h e m i n i m u m r e f e r e n c e o u t p u t m e a s u r e d o v e r t h e t o t a l t e m p e r a t u r e r a n g e . v r e f n o m i s t h e n o m i n a l r e f e r e n c e o u t p u t v o l t a g e , 2 . 5 v . t e m p r a n g e i s t h e s p e c i f i e d t e m p e r a t u r e r a n g e o f 4 0 c t o + 1 0 5 c .
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 1 8 o f 2 8 t h e o r y o f o p e r a t i o n d i g i t a l - t o - a n a l o g c o n v e r t e r ( d a c ) t h e a d 5 3 1 3 r i s a d u a l 1 0 - b i t , s e r i a l i n p u t , v o l t a g e o u t p u t d a c w i t h a n i n t e r n a l r e f e r e n c e . t h e p a r t o p e r a t e s f r o m s u p p l y v o l t a g e s o f 2 . 7 v t o 5 . 5 v . d a t a i s w r i t t e n t o t h e a d 5 3 1 3 r i n a 2 4 - b i t w o r d f o r m a t v i a a 3 - w i r e s e r i a l i n t e r f a c e . t h e a d 5 3 1 3 r i n c o r p o r a t e s a p o w e r - o n r e s e t c i r c u i t t o e n s u r e t h a t t h e d a c o u t p u t p o w e r s u p t o a k n o w n o u t p u t s t a t e . t h e d e v i c e a l s o h a s a s o f t w a r e p o w e r - d o w n m o d e t h a t r e d u c e s t h e t y p i c a l c u r r e n t c o n s u m p t i o n t o 4 a . t r a n s f e r f u n c t i o n t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e i s o n b y d e f a u l t . t o u s e a n e x t e r n a l r e f e r e n c e , o n l y a n o n r e f e r e n c e o p t i o n i s a v a i l a b l e . b e c a u s e t h e i n p u t c o d i n g t o t h e d a c i s s t r a i g h t b i n a r y , t h e i d e a l o u t p u t v o l t a g e w h e n u s i n g a n e x t e r n a l r e f e r e n c e i s g i v e n b y ?? o ?? a u n r e f o u t d g a i n v v 2 w h e r e : g a i n i s t h e o u t p u t a m p l i f i e r g a i n a n d i s s e t t o 1 b y d e f a u l t . i t c a n b e s e t t o 1 o r 2 u s i n g t h e g a i n s e l e c t p i n . w h e n t h e g a i n p i n i s t i e d t o g n d , b o t h d a c o u t p u t s h a v e a s p a n f r o m 0 v t o v r e f . i f t h e g a i n p i n i s t i e d t o v l o g i c , b o t h d a c s o u t p u t a s p a n o f 0 v t o 2 v r e f . d i s t h e d e c i m a l e q u i v a l e n t o f t h e b i n a r y c o d e t h a t i s l o a d e d t o t h e d a c r e g i s t e r a s f o l l o w s : 0 t o 1 , 0 2 4 f o r t h e 1 0 - b i t d e v i c e . n i s t h e d a c r e s o l u t i o n . d a c a r c h i t e c t u r e t h e d a c a r c h i t e c t u r e c o n s i s t s o f a s t r i n g d a c f o l l o w e d b y a n o u t p u t a m p l i f i e r . f i g u r e 3 9 s h o w s a b l o c k d i a g r a m o f t h e d a c a r c h i t e c t u r e . f i g u r e 3 9 . s i n g l e d a c c h a n n e l a r c h i t e c t u r e b l o c k d i a g r a m t h e r e s i s t o r s t r i n g s t r u c t u r e i s s h o w n i n f i g u r e 4 0 . i t i s a s t r i n g o f r e s i s t o r s , e a c h o f v a l u e r . t h e c o d e l o a d e d t o t h e d a c r e g i s t e r d e t e r m i n e s t h e n o d e o n t h e s t r i n g w h e r e t h e v o l t a g e i s t o b e t a p p e d o f f a n d f e d i n t o t h e o u t p u t a m p l i f i e r . t h e v o l t a g e i s t a p p e d o f f b y c l o s i n g o n e o f t h e s w i t c h e s c o n n e c t i n g t h e s t r i n g t o t h e a m p l i f i e r . b e c a u s e i t i s a s t r i n g o f r e s i s t o r s , i t i s g u a r a n t e e d m o n o t o n i c . f i g u r e 4 0 . r e s i s t o r s t r i n g s t r u c t u r e i n t e r n a l r e f e r e n c e t h e a d 5 3 1 3 r o n - c h i p r e f e r e n c e i s o n a t p o w e r - u p b u t c a n b e d i s a b l e d v i a a w r i t e t o a c o n t r o l r e g i s t e r . s e e t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p s e c t i o n f o r d e t a i l s . t h e a d 5 3 1 3 r h a s a 2 . 5 v , 2 p p m / c r e f e r e n c e , g i v i n g a f u l l - s c a l e o u t p u t o f 2 . 5 v o r 5 v , d e p e n d i n g o n t h e s t a t e o f t h e g a i n p i n . t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e a s s o c i a t e d w i t h t h e d e v i c e i s a v a i l a b l e a t t h e v r e f p i n . t h i s b u f f e r e d r e f e r e n c e i s c a p a b l e o f d r i v i n g e x t e r n a l l o a d s o f u p t o 1 0 m a . o u t p u t a m p l i f i e r s t h e o u t p u t b u f f e r a m p l i f i e r c a n g e n e r a t e r a i l - t o - r a i l v o l t a g e s o n i t s o u t p u t , w h i c h g i v e s a n o u t p u t r a n g e o f 0 v t o v d d . t h e a c t u a l r a n g e d e p e n d s o n t h e v a l u e o f v r e f , t h e g a i n p i n , t h e o f f s e t e r r o r , a n d t h e g a i n e r r o r . t h e g a i n p i n s e l e c t s t h e g a i n o f t h e o u t p u t , a s f o l l o w s : x i f t h e g a i n p i n i s t i e d t o g n d , b o t h d a c o u t p u t s h a v e a g a i n o f 1 , a n d t h e o u t p u t r a n g e i s 0 v t o v r e f . x i f t h e g a i n p i n i s t i e d t o v l o g i c , b o t h d a c o u t p u t s h a v e a g a i n o f 2 , a n d t h e o u t p u t r a n g e i s 0 v t o 2 v r e f . t h e s e a m p l i f i e r s a r e c a p a b l e o f d r i v i n g a l o a d o f 1 k i n p a r a l l e l w i t h 2 n f t o g n d . t h e s l e w r a t e i s 0 . 8 v / s w i t h a ? t o ? s c a l e s e t t l i n g t i m e o f 5 s . i n p u t r e g i s t e r 2 . 5 v r e f d a c r e g i s t e r r e s i s t o r s t r i n g r e f ( + ) v r e f g n d r e f ( ? ) v o u t x g a i n ( g a i n = 1 o r 2 ) 1 1 2 5 4 - 0 4 0 r r r r r t o o u t p u t a m p l i f i e r v r e f 1 1 2 5 4 - 0 4 1
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 1 9 o f 2 8 s e r i a l i n t e r f a c e t h e a d 5 3 1 3 r h a s a 3 - w i r e s e r i a l i n t e r f a c e ( s y n c , s c l k , a n d s d i n ) t h a t i s c o m p a t i b l e w i t h s p i , q s p i ? , a n d m i c r o w i r e ? i n t e r f a c e s t a n d a r d s a s w e l l a s m o s t d s p s . s e e f i g u r e 2 f o r a t i m i n g d i a g r a m o f a t y p i c a l w r i t e s e q u e n c e . t h e a d 5 3 1 3 r c o n t a i n s a n s d o p i n t h a t a l l o w s t h e u s e r t o d a i s y - c h a i n m u l t i p l e d e v i c e s t o g e t h e r ( s e e t h e d a i s y - c h a i n o p e r a t i o n s e c t i o n ) o r r e a d b a c k d a t a . i n p u t s h i f t r e g i s t e r t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r o f t h e a d 5 3 1 3 r i s 2 4 b i t s w i d e , a n d d a t a i s l o a d e d m s b f i r s t ( d b 2 3 ) . t h e f i r s t f o u r b i t s a r e t h e c o m m a n d b i t s ( c 3 t o c 0 , a s l i s t e d i n t a b l e 9 ) , f o l l o w e d b y t h e 4 - b i t d a c a d d r e s s b i t s l i s t e d i n t a b l e 8 ( d a c b , t w o d o n ? t c a r e b i t s s e t t o 0 , a n d d a c a ) . f i n a l l y , t h e d a t a - w o r d c o m p l e t e s t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r . t h e d a t a - w o r d c o m p r i s e s 1 0 - b i t i n p u t c o d e , f o l l o w e d b y s i x d o n ? t c a r e b i t s ( s e e f i g u r e 4 1 ) . t h e s e d a t a b i t s a r e t r a n s f e r r e d t o t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r o n t h e 2 4 f a l l i n g e d g e s o f s c l k a n d a r e u p d a t e d o n t h e r i s i n g e d g e o f s y n c . c o m m a n d s c a n b e e x e c u t e d o n i n d i v i d u a l d a c c h a n n e l s o r o n b o t h d a c c h a n n e l s , d e p e n d i n g o n t h e a d d r e s s b i t s s e l e c t e d . t a b l e 8 . a d d r e s s c o m m a n d s a d d r e s s ( n ) s e l e c t e d d a c c h a n n e l d a c b 0 0 d a c a 0 0 0 1 d a c a 1 0 0 0 d a c b 1 0 0 1 d a c a a n d d a c b t a b l e 9 . c o m m a n d d e f i n i t i o n s c o m m a n d c 3 c 2 c 1 c 0 d e s c r i p t i o n 0 0 0 0 n o o p e r a t i o n 0 0 0 1 w r i t e t o i n p u t r e g i s t e r n ( d e p e n d e n t o n l d a c ) 0 0 1 0 u p d a t e d a c r e g i s t e r n w i t h c o n t e n t s o f i n p u t r e g i s t e r n 0 0 1 1 w r i t e t o a n d u p d a t e d a c c h a n n e l n 0 1 0 0 p o w e r d o w n / p o w e r u p d a c 0 1 0 1 h a r d w a r e l d a c m a s k r e g i s t e r 0 1 1 0 s o f t w a r e r e s e t ( p o w e r - o n r e s e t ) 0 1 1 1 i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p r e g i s t e r 1 0 0 0 s e t u p d c e n r e g i s t e r ( d a i s y - c h a i n e n a b l e ) 1 0 0 1 s e t u p r e a d b a c k r e g i s t e r ( r e a d b a c k e n a b l e ) 1 0 1 0 r e s e r v e d ? ? ? ? r e s e r v e d 1 1 1 1 r e s e r v e d f i g u r e 4 1 . i n p u t s h i f t r e g i s t e r c o n t e n t a d d r e s s b i t s c o m m a n d b i t s d a c b 0 0 d a c a d 9 d 8 d 7 d 6 d 5 d 4 d 3 d 2 d 1 d 0 x x x x x x c 3 c 2 c 1 c 0 d b 2 3 ( m s b ) d b 0 ( l s b ) d a t a b i t s 1 1 2 5 4 - 0 4 2
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 0 o f 2 8 s t a n d a l o n e o p e r a t i o n t h e w r i t e s e q u e n c e b e g i n s b y b r i n g i n g t h e s y n c l i n e l o w . d a t a f r o m t h e s d i n l i n e i s c l o c k e d i n t o t h e 2 4 - b i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r o n t h e f a l l i n g e d g e o f s c l k . a f t e r t h e l a s t o f 2 4 d a t a b i t s i s c l o c k e d i n , s y n c i s b r o u g h t h i g h . t h e p r o g r a m m e d f u n c t i o n i s t h e n e x e c u t e d ; t h a t i s , a n l d a c - d e p e n d e n t c h a n g e i n d a c r e g i s t e r c o n t e n t s a n d / o r a c h a n g e i n t h e m o d e o f o p e r a t i o n o c c u r s . i f s y n c i s t a k e n h i g h b e f o r e t h e 2 4 t h c l o c k , i t i s c o n s i d e r e d a v a l i d f r a m e , a n d i n v a l i d d a t a m a y b e l o a d e d t o t h e d a c . s y n c m u s t b e b r o u g h t h i g h f o r a m i n i m u m o f 2 0 n s ( s i n g l e c h a n n e l , s e e t 8 i n f i g u r e 2 ) b e f o r e t h e n e x t w r i t e s e q u e n c e s o t h a t a f a l l i n g e d g e o f s y n c c a n i n i t i a t e t h e n e x t w r i t e s e q u e n c e . i d l e s y n c a t t h e r a i l s b e t w e e n w r i t e s e q u e n c e s f o r a n e v e n l o w e r p o w e r o p e r a t i o n o f t h e p a r t . t h e s y n c l i n e i s k e p t l o w f o r 2 4 f a l l i n g e d g e s o f s c l k , a n d t h e d a c i s u p d a t e d o n t h e r i s i n g e d g e o f s y n c . w h e n t h e d a t a h a s b e e n t r a n s f e r r e d i n t o t h e i n p u t r e g i s t e r o f t h e a d d r e s s e d d a c , b o t h d a c r e g i s t e r s a n d o u t p u t s c a n b e u p d a t e d b y t a k i n g l d a c l o w w h i l e t h e s y n c l i n e i s h i g h . w r i t e a n d u p d a t e c o m m a n d s w r i t e t o i n p u t r e g i s t e r n ( d e p e n d e n t o n l d a c ) c o m m a n d 0 0 0 1 a l l o w s t h e u s e r t o w r i t e t o t h e d e d i c a t e d i n p u t r e g i s t e r o f e a c h d a c i n d i v i d u a l l y . w h e n l d a c i s l o w , t h e i n p u t r e g i s t e r i s t r a n s p a r e n t ( i f n o t c o n t r o l l e d b y t h e l d a c m a s k r e g i s t e r ) . u p d a t e d a c r e g i s t e r n w i t h c o n t e n t s o f i n p u t r e g i s t e r n c o m m a n d 0 0 1 0 l o a d s t h e d a c r e g i s t e r s / o u t p u t s w i t h t h e c o n t e n t s o f t h e i n p u t r e g i s t e r s s e l e c t e d a n d u p d a t e s t h e d a c o u t p u t s d i r e c t l y . w r i t e t o a n d u p d a t e d a c c h a n n e l n ( i n d e p e n d e n t o f l d a c ) c o m m a n d 0 0 1 1 a l l o w s t h e u s e r t o w r i t e t o t h e d a c r e g i s t e r s a n d u p d a t e t h e d a c o u t p u t s d i r e c t l y . d a i s y - c h a i n o p e r a t i o n f o r s y s t e m s t h a t c o n t a i n s e v e r a l d a c s , t h e s d o p i n c a n b e u s e d t o d a i s y - c h a i n s e v e r a l d e v i c e s t o g e t h e r . s d o i s e n a b l e d t h r o u g h a s o f t w a r e e x e c u t a b l e d a i s y - c h a i n e n a b l e ( d c e n ) c o m m a n d . c o m m a n d 1 0 0 0 i s r e s e r v e d f o r t h i s d c e n f u n c t i o n ( s e e t a b l e 9 ) . t h e d a i s y - c h a i n m o d e i s e n a b l e d b y s e t t i n g b i t d b 0 i n t h e d c e n r e g i s t e r . t h e d e f a u l t s e t t i n g i s s t a n d a l o n e m o d e , w h e r e d b 0 ( l s b ) = 0 . t a b l e 1 0 s h o w s h o w t h e s t a t e o f t h e b i t c o r r e s p o n d s t o t h e m o d e o f o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e . t a b l e 1 0 . d a i s y - c h a i n e n a b l e ( d c e n ) r e g i s t e r d b 0 ( l s b ) d e s c r i p t i o n 0 s t a n d a l o n e m o d e ( d e f a u l t ) 1 d c e n m o d e f i g u r e 4 2 . d a i s y - c h a i n i n g m u l t i p l e a d 5 3 1 3 r d e v i c e s t h e s c l k p i n i s c o n t i n u o u s l y a p p l i e d t o t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r w h e n s y n c i s l o w . i f m o r e t h a n 2 4 c l o c k p u l s e s a r e a p p l i e d , t h e d a t a r i p p l e s o u t o f t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r a n d a p p e a r s o n t h e s d o l i n e . t h i s d a t a i s c l o c k e d o u t o n t h e r i s i n g e d g e o f s c l k a n d i s v a l i d o n t h e f a l l i n g e d g e . b y c o n n e c t i n g t h i s l i n e t o t h e s d i n i n p u t o n t h e n e x t d a c i n t h e c h a i n , a d a i s y - c h a i n i n t e r f a c e i s c o n s t r u c t e d . e a c h d a c i n t h e s y s t e m r e q u i r e s 2 4 c l o c k p u l s e s . t h e r e f o r e , t h e t o t a l n u m b e r o f c l o c k c y c l e s m u s t e q u a l 2 4 n , w h e r e n i s t h e t o t a l n u m b e r o f d e v i c e s t h a t a r e u p d a t e d . i f s y n c i s t a k e n h i g h a t a c l o c k t h a t i s n o t a m u l t i p l e o f 2 4 , i t i s c o n s i d e r e d a v a l i d f r a m e , a n d i n v a l i d d a t a m a y b e l o a d e d t o t h e d a c . w h e n t h e s e r i a l t r a n s f e r t o a l l d e v i c e s i s c o m p l e t e , s y n c i s t a k e n h i g h . t h i s l a t c h e s t h e i n p u t d a t a i n e a c h d e v i c e i n t h e d a i s y c h a i n a n d p r e v e n t s a n y f u r t h e r d a t a f r o m b e i n g c l o c k e d i n t o t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r . t h e s e r i a l c l o c k c a n b e c o n t i n u o u s o r a g a t e d c l o c k . a c o n t i n u o u s s c l k s o u r c e c a n b e u s e d o n l y i f s y n c c a n b e h e l d l o w f o r t h e c o r r e c t n u m b e r o f c l o c k c y c l e s . i n g a t e d c l o c k m o d e , a b u r s t c l o c k c o n t a i n i n g t h e e x a c t n u m b e r o f c l o c k c y c l e s m u s t b e u s e d , a n d s y n c m u s t b e t a k e n h i g h a f t e r t h e f i n a l c l o c k t o l a t c h t h e d a t a . 6 8 h c 1 1 * m i s o s d i n s c l k m o s i s c k p c 7 p c 6 s d o s c l k s d o s c l k s d o s d i n s d i n s y n c s y n c s y n c l d a c l d a c l d a c a d 5 3 1 3 r a d 5 3 1 3 r a d 5 3 1 3 r * a d d i t i o n a l p i n s o m i t t e d f o r c l a r i t y . 1 1 2 5 4 - 0 4 3
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 2 1 o f 2 8 r e a d b a c k o p e r a t i o n r e a d b a c k m o d e i s i n v o k e d t h r o u g h a s o f t w a r e e x e c u t a b l e r e a d b a c k c o m m a n d . i f t h e s d o o u t p u t i s d i s a b l e d v i a t h e d a i s y - c h a i n m o d e d i s a b l e b i t i n t h e c o n t r o l r e g i s t e r , i t i s a u t o m a t i c a l l y e n a b l e d f o r t h e d u r a t i o n o f t h e r e a d o p e r a t i o n , a f t e r w h i c h i t i s d i s a b l e d a g a i n . c o m m a n d 1 0 0 1 i s r e s e r v e d f o r t h e r e a d b a c k f u n c t i o n . t h i s c o m - m a n d , i n a s s o c i a t i o n w i t h s e l e c t i n g o n e o f t h e a d d r e s s b i t s , d a c b o r d a c a , d e t e r m i n e s t h e r e g i s t e r t o b e r e a d . n o t e t h a t o n l y o n e d a c r e g i s t e r c a n b e s e l e c t e d d u r i n g r e a d b a c k . t h e r e m a i n i n g t h r e e a d d r e s s b i t s ( w h i c h i n c l u d e s t h e t w o d o n ? t c a r e b i t s ) m u s t b e s e t t o l o g i c 0 . t h e r e m a i n i n g d a t a b i t s i n t h e w r i t e s e q u e n c e a r e i g n o r e d . i f m o r e t h a n o n e a d d r e s s b i t i s s e l e c t e d o r n o a d d r e s s b i t s a r e s e l e c t e d , d a c c h a n n e l a i s r e a d b a c k b y d e f a u l t . d u r i n g t h e n e x t s p i w r i t e , t h e d a t a a p p e a r i n g o n t h e s d o o u t p u t c o n t a i n s t h e d a t a f r o m t h e p r e v i o u s l y a d d r e s s e d r e g i s t e r . f o r e x a m p l e , t o r e a d b a c k t h e d a c r e g i s t e r f o r c h a n n e l a , i m p l e m e n t t h e f o l l o w i n g s e q u e n c e : 1 . w r i t e 0 x 9 0 0 0 0 0 t o t h e a d 5 3 1 3 r i n p u t r e g i s t e r . t h i s s e t t i n g c o n f i g u r e s t h e p a r t f o r r e a d m o d e w i t h t h e c h a n n e l a d a c r e g i s t e r s e l e c t e d . n o t e t h a t a l l d a t a b i t s , d b 1 5 t o d b 0 , a r e d o n ? t c a r e b i t s . 2 . f o l l o w t h i s w r i t e o p e r a t i o n w i t h a s e c o n d w r i t e , a n o p c o n d i t i o n , 0 x 0 0 0 0 0 0 . d u r i n g t h i s w r i t e , t h e d a t a f r o m t h e r e g i s t e r i s c l o c k e d o u t o n t h e s d o l i n e . d b 2 3 t o d b 2 0 c o n t a i n u n d e f i n e d d a t a , a n d t h e l a s t 1 6 b i t s c o n t a i n t h e d b 1 9 t o d b 4 d a c r e g i s t e r c o n t e n t s . p o w e r - d o w n o p e r a t i o n t h e a d 5 3 1 3 r c o n t a i n s t h r e e s e p a r a t e p o w e r - d o w n m o d e s . c o m m a n d 0 1 0 0 c o n t r o l s t h e p o w e r - d o w n f u n c t i o n ( s e e t a b l e 9 ) . t h e s e p o w e r - d o w n m o d e s a r e s o f t w a r e - p r o g r a m m a b l e b y s e t t i n g e i g h t b i t s , b i t d b 7 t o b i t d b 0 , i n t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r . t h e r e a r e t w o b i t s a s s o c i a t e d w i t h e a c h d a c c h a n n e l . t a b l e 1 1 e x p l a i n s h o w t h e s t a t e o f t h e t w o b i t s c o r r e s p o n d s t o t h e m o d e o f o p e r a t i o n o f t h e d e v i c e . t a b l e 1 1 . m o d e s o f o p e r a t i o n o p e r a t i n g m o d e p d x 1 p d x 0 n o r m a l o p e r a t i o n m o d e 0 0 p o w e r - d o w n m o d e s 1 k t o g n d 0 1 1 0 0 k t o g n d 1 0 t h r e e - s t a t e 1 1 e i t h e r d a c o r b o t h d a c s ( d a c a a n d d a c b ) c a n b e p o w e r e d d o w n t o t h e s e l e c t e d m o d e b y s e t t i n g t h e c o r r e s p o n d i n g b i t s . s e e t a b l e 1 2 f o r t h e c o n t e n t s o f t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r d u r i n g t h e p o w e r - d o w n / p o w e r - u p o p e r a t i o n . w h e n b o t h b i t p d x 1 a n d b i t p d x 0 ( w h e r e x i s t h e c h a n n e l t h a t i s s e l e c t e d ) i n t h e i n p u t s h i f t r e g i s t e r a r e s e t t o 0 , t h e a d 5 3 1 3 r w o r k s n o r m a l l y , w i t h a n o r m a l p o w e r c o n s u m p t i o n o f 4 m a a t 5 v . h o w e v e r , f o r t h e t h r e e p o w e r - d o w n m o d e s o f t h e a d 5 3 1 3 r , t h e s u p p l y c u r r e n t f a l l s t o 4 a a t 5 v . n o t o n l y d o e s t h e s u p p l y c u r r e n t f a l l , b u t t h e o u t p u t s t a g e i s a l s o i n t e r n a l l y s w i t c h e d f r o m t h e o u t p u t o f t h e a m p l i f i e r t o a r e s i s t o r n e t w o r k o f k n o w n v a l u e s . t h i s s w i t c h o v e r h a s t h e a d v a n t a g e t h a t t h e o u t p u t i m p e d a n c e o f t h e p a r t i s k n o w n w h i l e t h e p a r t i s i n p o w e r - d o w n m o d e . t h e t h r e e p o w e r - d o w n o p t i o n s a r e a s f o l l o w s : x t h e o u t p u t i s c o n n e c t e d i n t e r n a l l y t o g n d t h r o u g h a 1 k r e s i s t o r . x t h e o u t p u t i s c o n n e c t e d i n t e r n a l l y t o g n d t h r o u g h a 1 0 0 k r e s i s t o r . x t h e o u t p u t i s l e f t o p e n - c i r c u i t e d ( t h r e e - s t a t e ) . t h e o u t p u t s t a g e i s i l l u s t r a t e d i n f i g u r e 4 3 . f i g u r e 4 3 . o u t p u t s t a g e d u r i n g p o w e r - d o w n t h e b i a s g e n e r a t o r , o u t p u t a m p l i f i e r , r e s i s t o r s t r i n g , a n d o t h e r a s s o c i a t e d l i n e a r c i r c u i t r y a r e s h u t d o w n w h e n t h e p o w e r - d o w n m o d e i s a c t i v a t e d . h o w e v e r , t h e c o n t e n t s o f t h e d a c r e g i s t e r a r e u n a f f e c t e d w h e n i n p o w e r - d o w n , a n d t h e d a c r e g i s t e r c a n b e u p d a t e d w h i l e t h e d e v i c e i s i n p o w e r - d o w n m o d e . t h e t i m e t h a t i s r e q u i r e d t o e x i t p o w e r - d o w n i s t y p i c a l l y 4 . 5 s f o r v d d = 5 v . t o f u r t h e r r e d u c e t h e c u r r e n t c o n s u m p t i o n , t h e o n - c h i p r e f e r e n c e c a n b e p o w e r e d o f f ( s e e t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p s e c t i o n ) . t a b l e 1 2 . 2 4 - b i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r c o n t e n t s o f p o w e r - d o w n / p o w e r - u p o p e r a t i o n 1 d b 2 3 ( m s b ) d b 2 2 d b 2 1 d b 2 0 d b 1 9 t o d b 1 6 d b 1 5 t o d b 8 d b 7 d b 6 d b 5 d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 ( l s b ) 0 1 0 0 x x p d b 1 p d b 0 1 1 1 1 p d a 1 p d a 0 c o m m a n d b i t s ( c 3 t o c 0 ) a d d r e s s b i t s ; d o n ? t c a r e p o w e r - d o w n , s e l e c t d a c b s e t t o 1 s e t t o 1 p o w e r - d o w n , s e l e c t d a c a 1 x = d o n ? t c a r e . r e s i s t o r n e t w o r k v o u t x d a c p o w e r - d o w n c i r c u i t r y a m p l i f i e r 1 1 2 5 4 - 0 4 4
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 2 o f 2 8 l o a d d a c ( h a r d w a r e l d a c p i n ) t h e a d 5 3 1 3 r d a c s h a v e d o u b l e b u f f e r e d i n t e r f a c e s c o n s i s t i n g o f t w o b a n k s o f r e g i s t e r s : i n p u t r e g i s t e r s a n d d a c r e g i s t e r s . t h e u s e r c a n w r i t e t o a n y c o m b i n a t i o n o f t h e i n p u t r e g i s t e r s . u p d a t e s t o t h e d a c r e g i s t e r a r e c o n t r o l l e d b y t h e l d a c p i n . f i g u r e 4 4 . s i m p l i f i e d d i a g r a m o f i n p u t l o a d i n g c i r c u i t r y f o r a s i n g l e d a c i n s t a n t a n e o u s d a c u p d a t i n g ( l d a c h e l d l o w ) l d a c i s h e l d l o w w h i l e d a t a i s c l o c k e d i n t o t h e i n p u t r e g i s t e r u s i n g c o m m a n d 0 0 0 1 . b o t h t h e a d d r e s s e d i n p u t r e g i s t e r a n d t h e d a c r e g i s t e r a r e u p d a t e d o n t h e r i s i n g e d g e o f s y n c , a n d t h e n t h e o u t p u t b e g i n s t o c h a n g e ( s e e t a b l e 1 4 a n d t a b l e 1 5 ) . d e f e r r e d d a c u p d a t i n g ( l d a c p u l s e d l o w ) l d a c i s h e l d h i g h w h i l e d a t a i s c l o c k e d i n t o t h e i n p u t r e g i s t e r u s i n g c o m m a n d 0 0 0 1 . b o t h d a c o u t p u t s a r e a s y n c h r o n o u s l y u p d a t e d b y t a k i n g l d a c l o w a f t e r s y n c i s t a k e n h i g h . t h e u p d a t e t h e n o c c u r s o n t h e f a l l i n g e d g e o f l d a c . l d a c m a s k r e g i s t e r c o m m a n d 0 1 0 1 i s r e s e r v e d f o r a s o f t w a r e l d a c m a s k f u n c t i o n , w h i c h a l l o w s t h e a d d r e s s b i t s t o b e i g n o r e d . a w r i t e t o t h e d a c u s i n g c o m m a n d 0 1 0 1 l o a d s t h e 4 - b i t l d a c m a s k r e g i s t e r ( d b 3 t o d b 0 ) . t h e d e f a u l t s e t t i n g f o r e a c h c h a n n e l i s 0 ; t h a t i s , t h e l d a c p i n w o r k s n o r m a l l y . s e t t i n g t h e s e l e c t e d b i t t o 1 f o r c e s t h e d a c c h a n n e l t o i g n o r e t r a n s i t i o n s o n t h e l d a c p i n , r e g a r d l e s s o f t h e s t a t e o f t h e h a r d w a r e l d a c p i n . t h i s f l e x i b i l i t y i s u s e f u l i n a p p l i c a t i o n s w h e r e t h e u s e r w i s h e s t o s e l e c t w h i c h c h a n n e l s r e s p o n d t o t h e l d a c p i n . t h e l d a c m a s k r e g i s t e r g i v e s t h e u s e r e x t r a f l e x i b i l i t y a n d c o n t r o l o v e r t h e h a r d w a r e l d a c p i n ( s e e t a b l e 1 3 ) . s e t t i n g a n l d a c b i t ( d b 3 , d b 0 ) t o 0 f o r a d a c c h a n n e l m e a n s t h a t t h e u p d a t e o f t h i s c h a n n e l i s c o n t r o l l e d b y t h e h a r d w a r e l d a c p i n . t a b l e 1 3 . l d a c o v e r w r i t e d e f i n i t i o n l o a d l d a c r e g i s t e r l d a c b i t s ( d b 3 , d b 0 ) l d a c p i n l d a c o p e r a t i o n 0 1 o r 0 d e t e r m i n e d b y t h e l d a c p i n . 1 x 1 d a c c h a n n e l s u p d a t e a n d o v e r r i d e t h e l d a c p i n . d a c c h a n n e l s s e e t h e l d a c p i n a s s e t t o 1 . 1 x = d o n ? t c a r e . t a b l e 1 4 . 2 4 - b i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r c o n t e n t s f o r l d a c o p e r a t i o n 1 d b 2 3 ( m s b ) d b 2 2 d b 2 1 d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 t o d b 4 d b 3 d b 2 d b 1 d b 0 ( l s b ) 0 0 0 1 x x x x x d a c b 0 0 d a c a c o m m a n d b i t s ( c 3 t o c 0 ) a d d r e s s b i t s , d o n ? t c a r e d o n ? t c a r e s e t t i n g t h e l d a c b i t t o 1 o v e r r i d e s t h e l d a c p i n 1 x = d o n ? t c a r e . t a b l e 1 5 . w r i t e c o m m a n d s a n d l d a c p i n t r u t h t a b l e 1 c o m m a n d d e s c r i p t i o n h a r d w a r e l d a c p i n s t a t e i n p u t r e g i s t e r c o n t e n t s d a c r e g i s t e r c o n t e n t s 0 0 0 1 w r i t e t o i n p u t r e g i s t e r n ( d e p e n d e n t o n l d a c ) v l o g i c d a t a u p d a t e n o c h a n g e ( n o u p d a t e ) g n d 2 d a t a u p d a t e d a t a u p d a t e 0 0 1 0 u p d a t e d a c r e g i s t e r n w i t h c o n t e n t s o f i n p u t r e g i s t e r n v l o g i c n o c h a n g e u p d a t e d w i t h i n p u t r e g i s t e r c o n t e n t s g n d n o c h a n g e u p d a t e d w i t h i n p u t r e g i s t e r c o n t e n t s 0 0 1 1 w r i t e t o a n d u p d a t e d a c c h a n n e l n v l o g i c d a t a u p d a t e d a t a u p d a t e g n d d a t a u p d a t e d a t a u p d a t e 1 a h i g h - t o - l o w h a r d w a r e l d a c p i n t r a n s i t i o n a l w a y s u p d a t e s t h e c o n t e n t s o f t h e d a c r e g i s t e r w i t h t h e c o n t e n t s o f t h e i n p u t r e g i s t e r o n c h a n n e l s t h a t a r e n o t m a s k e d ( b l o c k e d ) b y t h e l d a c m a s k r e g i s t e r . 2 w h e n t h e l d a c p i n i s p e r m a n e n t l y t i e d l o w , t h e l d a c m a s k b i t s a r e i g n o r e d . s y n c s c l k v o u t x d a c r e g i s t e r i n t e r f a c e l o g i c o u t p u t a m p l i f i e r l d a c s d o s d i n v r e f i n p u t r e g i s t e r 1 0 - b i t d a c 1 1 2 5 4 - 0 4 5
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 2 3 o f 2 8 h a r d w a r e r e s e t ( r e s e t ) r e s e t i s a n a c t i v e l o w r e s e t t h a t a l l o w s t h e o u t p u t s t o b e c l e a r e d t o e i t h e r z e r o s c a l e o r m i d s c a l e . t h e c l e a r c o d e v a l u e i s u s e r s e l e c t a b l e v i a t h e p o w e r - o n r e s e t s e l e c t p i n ( r s t s e l ) . r e s e t m u s t b e k e p t l o w f o r a m i n i m u m a m o u n t o f t i m e t o c o m p l e t e t h e o p e r a t i o n ( s e e f i g u r e 2 ) . w h e n t h e r e s e t s i g n a l i s r e t u r n e d h i g h , t h e o u t p u t r e m a i n s a t t h e c l e a r e d v a l u e u n t i l a n e w v a l u e i s p r o g r a m m e d . t h e o u t p u t s c a n n o t b e u p d a t e d w i t h a n e w v a l u e w h i l e t h e r e s e t p i n i s l o w . t h e r e i s a l s o a s o f t w a r e e x e c u t a b l e r e s e t f u n c t i o n t h a t r e s e t s t h e d a c t o t h e p o w e r - o n r e s e t c o d e . c o m m a n d 0 1 1 0 i s d e s i g n a t e d f o r t h i s s o f t w a r e r e s e t f u n c t i o n ( s e e t a b l e 9 ) . a n y e v e n t s o n l d a c o r r e s e t d u r i n g a p o w e r - o n r e s e t a r e i g n o r e d . r e s e t s e l e c t p i n ( r s t s e l ) t h e a d 5 3 1 3 r c o n t a i n s a p o w e r - o n r e s e t c i r c u i t t h a t c o n t r o l s t h e o u t p u t v o l t a g e d u r i n g p o w e r - u p . w h e n t h e r s t s e l p i n i s c o n n e c t e d l o w ( t o g n d ) , t h e o u t p u t p o w e r s u p t o z e r o s c a l e . n o t e t h a t t h i s i s o u t s i d e t h e l i n e a r r e g i o n o f t h e d a c . w h e n t h e r s t s e l p i n i s c o n n e c t e d h i g h ( t o v l o g i c ) , v o u t x p o w e r s u p t o m i d s c a l e . t h e o u t p u t r e m a i n s p o w e r e d u p a t t h i s l e v e l u n t i l a v a l i d w r i t e s e q u e n c e i s s e n t t o t h e d a c . i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p c o m m a n d 0 1 1 1 i s r e s e r v e d f o r s e t t i n g u p t h e i n t e r n a l r e f e r e n c e ( s e e t a b l e 9 ) . b y d e f a u l t , t h e o n - c h i p r e f e r e n c e i s o n a t p o w e r - u p . t o r e d u c e t h e s u p p l y c u r r e n t , t h i s r e f e r e n c e c a n b e t u r n e d o f f b y s e t t i n g t h e s o f t w a r e - p r o g r a m m a b l e b i t , d b 0 , a s s h o w n i n t a b l e 1 7 . t a b l e 1 6 s h o w s h o w t h e s t a t e o f t h e b i t c o r r e s p o n d s t o t h e m o d e o f o p e r a t i o n . t a b l e 1 6 . i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p r e g i s t e r i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p r e g i s t e r ( d b 0 ) a c t i o n 0 r e f e r e n c e o n ( d e f a u l t ) 1 r e f e r e n c e o f f s o l d e r h e a t r e f l o w a s w i t h a l l i c r e f e r e n c e v o l t a g e c i r c u i t s , t h e r e f e r e n c e v a l u e e x p e r i e n c e s a s h i f t i n d u c e d b y t h e s o l d e r i n g p r o c e s s . a n a l o g d e v i c e s , i n c . , p e r f o r m s a r e l i a b i l i t y t e s t , c a l l e d p r e c o n d i t i o n , t h a t m i m i c s t h e e f f e c t o f s o l d e r i n g a d e v i c e t o a b o a r d . t h e o u t p u t v o l t a g e s p e c i f i c a t i o n t h a t i s l i s t e d i n t a b l e 2 i n c l u d e s t h e e f f e c t o f t h i s r e l i a b i l i t y t e s t . f i g u r e 4 5 s h o w s t h e e f f e c t o f s o l d e r h e a t r e f l o w ( s h r ) a s m e a s u r e d t h r o u g h t h e r e l i a b i l i t y t e s t ( p r e c o n d i t i o n ) . f i g u r e 4 5 . s h r r e f e r e n c e v o l t a g e s h i f t l o n g - t e r m t e m p e r a t u r e d r i f t f i g u r e 4 6 s h o w s t h e c h a n g e i n v r e f v a l u e a f t e r 1 0 0 0 h o u r s i n l i f e t e s t a t 1 5 0 c . f i g u r e 4 6 . r e f e r e n c e d r i f t t h r o u g h t o 1 0 0 0 h o u r s t a b l e 1 7 . 2 4 - b i t i n p u t s h i f t r e g i s t e r c o n t e n t s f o r i n t e r n a l r e f e r e n c e s e t u p c o m m a n d 1 d b 2 3 ( m s b ) d b 2 2 d b 2 1 d b 2 0 d b 1 9 d b 1 8 d b 1 7 d b 1 6 d b 1 5 t o d b 1 d b 0 ( l s b ) 0 1 1 1 x x x x x 0 o r 1 c o m m a n d b i t s ( c 3 t o c 0 ) a d d r e s s b i t s ( a 3 t o a 0 ) d o n ? t c a r e r e f e r e n c e s e t u p r e g i s t e r 1 x = d o n ? t c a r e 6 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 2 . 4 9 8 2 . 4 9 9 2 . 5 0 0 2 . 5 0 1 2 . 5 0 2 h i t s v r e f ( v ) p o s t s o l d e r h e a t r e f l o w p r e s o l d e r h e a t r e f l o w 1 1 2 5 4 - 0 4 6 6 0 0 1 0 2 0 3 0 4 0 5 0 2 . 4 9 8 2 . 4 9 9 2 . 5 0 0 2 . 5 0 1 2 . 5 0 2 h i t s v r e f ( v ) 0 h o u r 1 6 8 h o u r s 5 0 0 h o u r s 1 0 0 0 h o u r s 1 1 2 5 4 - 0 4 7
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 4 o f 2 8 t h e r m a l h y s t e r e s i s t h e r m a l h y s t e r e s i s i s t h e v o l t a g e d i f f e r e n c e i n d u c e d o n t h e r e f - e r e n c e v o l t a g e b y s w e e p i n g t h e t e m p e r a t u r e f r o m a m b i e n t t o c o l d , t h e n t o h o t , a n d t h e n b a c k t o a m b i e n t . t h e r m a l h y s t e r e s i s d a t a i s s h o w n i n f i g u r e 4 7 . i t i s m e a s u r e d b y s w e e p i n g t h e t e m p e r a t u r e f r o m a m b i e n t t o 4 0 c , n e x t t o + 1 0 5 c , a n d t h e n r e t u r n i n g t o a m b i e n t . t h e v r e f d e l t a i s t h e n m e a s u r e d b e t w e e n t h e t w o a m b i e n t m e a s u r e m e n t s a n d s h o w n i n b l u e i n f i g u r e 4 7 . t h e s a m e t e m p e r a t u r e s w e e p a n d m e a s u r e - m e n t s a r e i m m e d i a t e l y r e p e a t e d , a n d t h e r e s u l t s a r e s h o w n i n r e d i n f i g u r e 4 7 . f i g u r e 4 7 . t h e r m a l h y s t e r e s i s 98 7 6 5 4 3 2 1 0 5 0 0 ? 5 0 ? 1 0 0 ? 1 5 0 ? 2 0 0 h i t s d i s t o r t i o n ( p p m ) f i r s t t e m p e r a t u r e s w e e p s u b s e q u e n t t e m p e r a t u r e s w e e p s 1 1 2 5 4 - 0 4 8
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 2 5 o f 2 8 a p p l i c a t i o n s i n f o r m a t i o n m i c r o p r o c e s s o r i n t e r f a c i n g m i c r o p r o c e s s o r i n t e r f a c i n g t o t h e a d 5 3 1 3 r i s a c h i e v e d v i a a s e r i a l b u s u s i n g a s t a n d a r d p r o t o c o l t h a t i s c o m p a t i b l e w i t h d s p p r o c e s s o r s a n d m i c r o c o n t r o l l e r s . t h e c o m m u n i c a t i o n s c h a n n e l r e q u i r e s a 3 - w i r e o r 4 - w i r e i n t e r f a c e c o n s i s t i n g o f a c l o c k s i g n a l , a d a t a s i g n a l , a n d a s y n c h r o n i z a t i o n s i g n a l . t h e d e v i c e r e q u i r e s a 2 4 - b i t d a t a - w o r d w i t h d a t a v a l i d o n t h e r i s i n g e d g e o f s y n c . a d 5 3 1 3 r t o a d s p - b f 5 3 1 i n t e r f a c e t h e s p i i n t e r f a c e o f t h e a d 5 3 1 3 r i s d e s i g n e d t o b e e a s i l y c o n n e c t e d t o i n d u s t r y - s t a n d a r d d s p s a n d m i c r o c o n t r o l l e r s . f i g u r e 4 8 s h o w s t h e a d 5 3 1 3 r c o n n e c t e d t o a n a n a l o g d e v i c e s b l a c k f i n ? d s p . t h e b l a c k f i n h a s a n i n t e g r a t e d s p i p o r t t h a t c a n b e c o n n e c t e d d i r e c t l y t o t h e s p i p i n s o f t h e a d 5 3 1 3 r . f i g u r e 4 8 . a d 5 3 1 3 r t o a d s p - b f 5 3 1 i n t e r f a c e a d 5 3 1 3 r t o s p o r t i n t e r f a c e t h e a n a l o g d e v i c e s a d s p - b f 5 2 7 h a s o n e s p o r t s e r i a l p o r t . f i g u r e 4 9 s h o w s h o w o n e s p o r t i n t e r f a c e c a n b e u s e d t o c o n t r o l t h e a d 5 3 1 3 r . f i g u r e 4 9 . a d 5 3 1 3 r t o s p o r t i n t e r f a c e l a y o u t g u i d e l i n e s i n a n y c i r c u i t w h e r e a c c u r a c y i s i m p o r t a n t , c a r e f u l c o n s i d e r a - t i o n o f t h e p o w e r s u p p l y a n d g r o u n d r e t u r n l a y o u t h e l p s t o e n s u r e t h e r a t e d p e r f o r m a n c e . d e s i g n t h e p c b o n w h i c h t h e a d 5 3 1 3 r i s m o u n t e d s u c h t h a t t h e a d 5 3 1 3 r l i e s o n t h e a n a l o g p l a n e . p r o v i d e t h e a d 5 3 1 3 r w i t h a m p l e s u p p l y b y p a s s i n g o f 1 0 f i n p a r a l l e l w i t h 0 . 1 f o n e a c h s u p p l y , l o c a t e d a s c l o s e t o t h e p a c k a g e a s p o s s i b l e , i d e a l l y r i g h t u p a g a i n s t t h e d e v i c e . t h e 1 0 f c a p a - c i t o r s a r e o f t h e t a n t a l u m b e a d t y p e . u s e a 0 . 1 f c a p a c i t o r w i t h l o w e f f e c t i v e s e r i e s r e s i s t a n c e ( e s r ) a n d l o w e f f e c t i v e s e r i e s i n d u c t a n c e ( e s i ) , s u c h a s t h e c o m m o n c e r a m i c t y p e s , w h i c h p r o v i d e a l o w i m p e d a n c e p a t h t o g r o u n d a t h i g h f r e q u e n c i e s t o h a n d l e t r a n s i e n t c u r r e n t s d u e t o i n t e r n a l l o g i c s w i t c h i n g . i n s y s t e m s w h e r e t h e r e a r e m a n y d e v i c e s o n o n e b o a r d , i t i s o f t e n u s e f u l t o p r o v i d e s o m e h e a t s i n k i n g c a p a b i l i t y t o a l l o w t h e p o w e r t o d i s s i p a t e e a s i l y . t h e a d 5 3 1 3 r h a s a n e x p o s e d p a d d l e b e n e a t h t h e d e v i c e . c o n n e c t t h i s p a d d l e t o t h e g n d s u p p l y f o r t h e p a r t . f o r o p t i m u m p e r f o r m a n c e , u s e s p e c i a l c o n s i d e r a t i o n s t o d e s i g n t h e m o t h e r b o a r d a n d t o m o u n t t h e p a c k a g e . f o r e n h a n c e d t h e r m a l , e l e c t r i c a l , a n d b o a r d l e v e l p e r f o r m a n c e , s o l d e r t h e e x p o s e d p a d d l e o n t h e b o t t o m o f t h e p a c k a g e t o t h e c o r r e s p o n d i n g t h e r m a l l a n d p a d d l e o n t h e p c b . d e s i g n t h e r m a l v i a s i n t o t h e p c b l a n d p a d d l e a r e a t o f u r t h e r i m p r o v e h e a t d i s s i p a t i o n . t h e g n d p l a n e o n t h e d e v i c e c a n b e i n c r e a s e d ( a s s h o w n i n f i g u r e 5 0 ) t o p r o v i d e a n a t u r a l h e a t s i n k i n g e f f e c t . f i g u r e 5 0 . p a d d l e c o n n e c t i o n t o b o a r d g a l v a n i c a l l y i s o l a t e d i n t e r f a c e i n m a n y p r o c e s s c o n t r o l a p p l i c a t i o n s , i t i s n e c e s s a r y t o p r o v i d e a n i s o l a t i o n b a r r i e r b e t w e e n t h e c o n t r o l l e r a n d t h e u n i t b e i n g c o n t r o l l e d t o p r o t e c t a n d i s o l a t e t h e c o n t r o l l i n g c i r c u i t r y f r o m a n y h a z a r d o u s c o m m o n - m o d e v o l t a g e s t h a t m a y o c c u r . t h e i c o u p l e r ? p r o d u c t s f r o m a n a l o g d e v i c e s p r o v i d e v o l t a g e i s o l a t i o n i n e x c e s s o f 2 . 5 k v . t h e s e r i a l l o a d i n g s t r u c t u r e o f t h e a d 5 3 1 3 r m a k e s t h e p a r t i d e a l f o r i s o l a t e d i n t e r f a c e s b e c a u s e t h e n u m b e r o f i n t e r f a c e l i n e s i s k e p t t o a m i n i m u m . f i g u r e 5 1 s h o w s a 4 - c h a n n e l i s o l a t e d i n t e r f a c e t o t h e a d 5 3 1 3 r u s i n g a n a d u m 1 4 0 0 . f o r m o r e i n f o r m a t i o n , v i s i t h t t p : / / w w w . a n a l o g . c o m / i c o u p l e r s . f i g u r e 5 1 . i s o l a t e d i n t e r f a c e a d s p - b f 5 3 1 s y n c s p i s e l x s c l k s c k s d i n m o s i l d a c p f 9 r e s e t p f 8 a d 5 3 1 3 r 1 1 2 5 4 - 0 4 9 a d s p - b f 5 2 7 s y n c s p o r t _ t f s s c l k s p o r t _ t s c k s d i n s p o r t _ d t o l d a c g p i o 0 r e s e t g p i o 1 a d 5 3 1 3 r 1 1 2 5 4 - 0 5 0 a d 5 3 1 3 r g n d p l a n e b o a r d 1 1 2 5 4 - 0 5 1 e n c o d e s e r i a l c l o c k i n c o n t r o l l e r a d u m 1 4 0 0 1 s e r i a l d a t a o u t s y n c o u t l o a d d a c o u t d e c o d e t o s c l k t o s d i n t o s y n c t o l d a c v i a v o a e n c o d e d e c o d e v i b v o b e n c o d e d e c o d e v i c v o c e n c o d e d e c o d e v i d v o d 1 a d d i t i o n a l p i n s o m i t t e d f o r c l a r i t y . 1 1 2 5 4 - 0 5 2
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 6 o f 2 8 o u t l i n e d i m e n s i o n s f i g u r e 5 2 . 1 6 - l e a d l e a d f r a m e c h i p s c a l e p a c k a g e [ l f c s p _ w q ] 3 m m 3 m m b o d y , v e r y v e r y t h i n q u a d ( c p - 1 6 - 2 2 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s f i g u r e 5 3 . 1 6 - l e a d t h i n s h r i n k s m a l l o u t l i n e p a c k a g e [ t s s o p ] ( r u - 1 6 ) d i m e n s i o n s s h o w n i n m i l l i m e t e r s o r d e r i n g g u i d e m o d e l 1 r e s o l u t i o n t e m p e r a t u r e r a n g e a c c u r a c y r e f e r e n c e t e m p c o ( p p m / c ) p a c k a g e d e s c r i p t i o n p a c k a g e o p t i o n b r a n d i n g a d 5 3 1 3 r b c p z - r l 7 1 0 b i t s 4 0 c t o + 1 0 5 c 2 l s b i n l 5 ( m a x ) 1 6 - l e a d l f c s p _ w q c p - 1 6 - 2 2 d k z a d 5 3 1 3 r b r u z 1 0 b i t s 4 0 c t o + 1 0 5 c 2 l s b i n l 5 ( m a x ) 1 6 - l e a d t s s o p r u - 1 6 a d 5 3 1 3 r b r u z - r l 7 1 0 b i t s 4 0 c t o + 1 0 5 c 2 l s b i n l 5 ( m a x ) 1 6 - l e a d t s s o p r u - 1 6 1 z = r o h s c o m p l i a n t p a r t . 3 . 1 0 3 . 0 0 s q 2 . 9 0 0 . 3 0 0 . 2 3 0 . 1 8 1 . 7 5 1 . 6 0 s q 1 . 4 5 0 8 - 1 6 - 2 0 1 0 - e 1 0 . 5 0 b s c b o t t o m v i e w t o p v i e w 1 6 5 8 9 1 2 1 3 4 e x p o s e d p a d p i n 1 i n d i c a t o r 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 s e a t i n g p l a n e 0 . 0 5 m a x 0 . 0 2 n o m 0 . 2 0 r e f 0 . 2 5 m i n c o p l a n a r i t y 0 . 0 8 p i n 1 i n d i c a t o r f o r p r o p e r c o n n e c t i o n o f t h e e x p o s e d p a d , r e f e r t o t h e p i n c o n f i g u r a t i o n a n d f u n c t i o n d e s c r i p t i o n s s e c t i o n o f t h i s d a t a s h e e t . 0 . 8 0 0 . 7 5 0 . 7 0 c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 2 2 0 - w e e d - 6 . 1 6 98 1 p i n 1 s e a t i n g p l a n e 8 0 4 . 5 0 4 . 4 0 4 . 3 0 6 . 4 0 b s c 5 . 1 0 5 . 0 0 4 . 9 0 0 . 6 5 b s c 0 . 1 5 0 . 0 5 1 . 2 0 m a x 0 . 2 0 0 . 0 9 0 . 7 5 0 . 6 0 0 . 4 5 0 . 3 0 0 . 1 9 c o p l a n a r i t y 0 . 1 0 c o m p l i a n t t o j e d e c s t a n d a r d s m o - 1 5 3 - a b
d a t a s h e e t a d 5 3 1 3 r r e v . 0 | p a g e 2 7 o f 2 8 n o t e s
a d 5 3 1 3 r d a t a s h e e t r e v . 0 | p a g e 2 8 o f 2 8 n o t e s ? 2 0 1 3 a n a l o g d e v i c e s , i n c . a l l r i g h t s r e s e r v e d . t r a d e m a r k s a n d r e g i s t e r e d t r a d e m a r k s a r e t h e p r o p e r t y o f t h e i r r e s p e c t i v e o w n e r s . d 1 1 2 5 4 - 0 - 2 / 1 3 ( 0 )

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