在工厂环境中，4mA至20mA模仿电流环路很常见。尽管各种使用中的根本信号调制均相同，但带宽要求却有很大的不同。工厂控制体系或许需求几百Hz环路带宽(来自方位和位移传感器)，而典型的进程控制体系仅需几Hz更新速率，且一般都支撑HART(可寻址长途传感器高速通道)。HART协议答应在传统的模仿4mA至20mA电流环路内完成双向1.2/2.2 kHz FSK(频移键控)调制数字通讯。规划一起满意两种状况的4mA至20mA输入或许会有必定难度。图1中的电路图是一个支撑HART的模仿输入的传统布置办法。
图1：集成无源滤波器且支撑HART的输入。
图中，R1和RSENSE组成一个250Ω体系端接阻抗。HART FSK信号从该处到HART调制解调器为沟通耦合。经过精细100Ω的RSENSE电阻，将4mA至20mA模仿信号转换为0.4V至2V信号。然后，模仿低通滤波器衰减模仿信号中的HART FSK成分，接着将其输入ADC。二阶低通模仿滤波器带宽为25Hz，滚降为-40dB/十倍频程。该电路契合HART标准，可将HART FSK信号衰减至4mA至20mA满量程以下超越-60dB电平，保证HART FSK通讯输入扰动不超越0.1%。
另一方面，该模仿低通滤波器在体系输入端的满量程跳变之后，树立至0.1%以内需大约70ms。这种较长的树立时刻和低带宽功能不合适要求高速作业且不需求HART通讯的体系。的确能够旁路模仿滤波器，但需求额定的模仿电路，比方开关或多路复用器。图2显现了支撑HART的模仿输入的代替计划。
图2：支撑HART的灵敏带宽输入。
与上一个电路相似，HART FSK信号沟通耦合至250Ω输入阻抗，而4mA至20mA信号经过100Ω的精细RSENSE电阻转换为0.4V至2V信号。但是本电路中，一个轻度的低通滤波器将信号带宽限制为27kHz左右，以便为体系供给免疫性和电磁兼容性(EMC)。体系输入端满量程跳变后，滤波器在40μs时刻内树立至0.1%。
信号会被传递到带有内置数字滤波器的Σ-Δ型ADC，比方ADI公司的AD7173。数字滤波器可编程设置为较慢的作业速度形式和最优HART FSK信号按捺形式，或许在要求快速模仿输入时设置为快速作业形式。
AD7173支撑多种作业形式。其间一种形式合适用来按捺HART FSK信号，将SINC3滤波器的陷波频率设为400Hz，或许可在较低HART FSK频率(1.2kHz)时供给深滤波器陷波并可在较高频率(2.2kHz)时供给大幅衰减的分数频率。图3中的曲线显现该数字滤波器的频率响应，及其与图1中模仿滤波器的比较。
图3：集成无源滤波器且支撑HART的输入。
不幸的是，真实状况远没有那么简略。当一条完好的音讯经过HART发送后，HART FSK调制信号频谱不仅在基频调制频率处包括电能，且在1.2kHz与2.2kHz载波之间、下方和上方包括频率重量。图4显现了HART FSK音讯在ADC输入端的典型频谱，以及经过SINC3滤波器以400Hz陷波衰减时的频谱。本例中，主机发送HART指令3，从机响应该指令。
