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利用AD5412提供12位电压和4 MA至20 MA输出简化解决方案 (CN0097)

作者:soothmusic时间:2012-10-21

电路功能与优势

本电路利用单通道、12位、串行输入、单极性/双极性电压、4 mA至20 mA电流源DACAD5412,提供单极性/双极性电压和4 mA至20 mA输出。它只需用产品AD5412,所需外部元件只有电源引脚和参考输入上的去耦电容,以及用于开漏故障输出的上拉电阻。当电流输出端丧失兼容电压或AD5412温度过高时,开漏故障输出会予以警示。这款解决方案具有很高的集成度,可节省成本和电路板空间。本电路非常适合工业控制应用中的可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)。

图1:AD5412电路配置(原理示意图)
 
电路描述

AD5412是一款低成本、精密、高度集成的12位数模转换器,提供可编程电流源和可编程电压输出,针对工业过程控制应用的要求而设计。电压输出范围可通过编程设置为0 V至+5 V、0 V至+10 V、−5 V至+5 V或−10 V至+10 V。电流输出通过一个独立的引脚访问,可通过编程设置为4 mA至20 mA、0 mA至20 mA或0 mA至24 mA。AD5412内置一个5 V、10 ppm/°C(最大值)基准电压源,从而可以进一步节省成本和电路板空间。额定工作电压为:AVDD电源电压最高达24 V,AVSS电源电压最高达−24 V。不过,AD5412能够以最高40 V的AVDD电源电压工作。该器件含有4.5 V片内稳压输出(DVCC引脚),能够提供最大5 mA源电流。这可以用作上拉电阻的端电极,或者为数字电路供电,从而无需产生逻辑电源电压。

图2和图3显示,本电路在25°C环境温度时的电流输出和电压输出典型精度均优于0.011%。

图2:电流输出精度
 
图3:电压输出精度
 

本电路必须构建在具有较大面积接地层的多层电路板上。为实现最佳性能,必须采用适当的布局、接地和去耦技术(请参考教程MT-031——“实现数据转换器的接地并解开AGND和DGND的谜团”,以及教程MT-101——“去耦技术”)。



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