电路功能与优势
图1所示电路是一种仅运用两个模仿器材的全功能、灵敏、可编程的模仿输出解决方案,它满意可编程逻辑操控器(PLC)和分布式操控系统(DCS)运用的大部分要求。 AD5660-1 是一款低功耗(2.8 mW @ 5 V)、轨到轨输出、16位nanoDAC®, AD5750-1是一款工业用电流/电压输出驱动器,二者相结合可供给一切典型的电流和电压输出规模、16位分辨率且无失码、0.05%的线性度以及小于0.1%的输出差错。该电路还具有一些支撑工业运用的重要特性,如片内输出毛病检测、用于避免分组过错(PEC)的CRC校验以及灵敏的上电选项等,十分合适构建鲁棒的工业操控系统。在大批量生产中,它无需外部精细电阻或校准程序就能坚持一致的功能,因而是PLC或DCS模块的抱负挑选。
图1. 针对单通道的根本模仿输出电路(原理示意图,未显现一切衔接和维护电路)
电路描绘
AD5750/AD5750-1是单通道、低成本、精细电压/电流输出驱动器,规划用于满意工业进程操控运用的需求。电压输出规模能够针对PLC和DCS 运用的规范输出规模进行编程:0 V至5 V、0 V至10 V、−5 V至+5 V和−10 V至+10 V。针对规范规模,还供给了20%的超规模设置,由此便可得到下列选项:0 V至6 V、0 V至12 V、−6 V至+6 V和−12 V至+12 V。
电流输出经过独自的引脚供给,能够编程为以下规模:4 mA至20 mA、0 mA至20 mA、−20 mA至+20 mA、0 mA至24 mA和−24 mA至+24 mA。单极性规模具有2%的超规模设置。因为AD5750/AD5750-1的电流输出既能够是源电流,也能够是吸电流,因而它能与广泛的传感器或履行器接口。假如需求,能够将电压和电流输出引脚连在一起,以便将终端系统装备为单通道输出。
AD5660-1是一款单通道、低成本、低功耗、轨到轨电压缓冲输出nanoDAC,片内集成一个1.25V、5 ppm/°C基准电压源。AD5660-1内置一个上电复位电路,保证DAC输出上电至0 V并坚持该电平,直到履行一次有用的写操作停止。
AD5660-1 DAC与AD5750-1驱动器之间的接口简略,无需外部器材。AD5660-1的输出电压规模是0 V到2.5 V,与AD5750-1的输入规模匹配。此外,AD5660-1的基准输出电压为1.25 V,与AD5750-1的基准输入要求彻底匹配。
用于PLC和DCS运用的器材所需的ESD维护和过压维护一般远高于形式上的引荐要求。AD5750-1的各引脚内置ESD维护二极管,能够避免3 kV瞬变危害器材(人体模型)。可是,工业操控环境或许会使I/O电路遭受高得多的瞬变。EVAL-CN0203-SDPZ电路板内置外部30 V/600 W瞬变电压抑制器(TVS)、50 mA/30 V自恢复保险丝(PolySwitch)和肖特基功率二极管,以供给更高电压的ESD维护、50 mA过流维护和30 V过压维护。图1的原理示意图未显现可选的外部维护电路,但能够在CN0203规划支撑包的具体原理图(EVAL-CN0203-SDPZ-SCH pdf文件)中找到: www.analog.com/CN0203-DesignSupport
本电路有必要构建在具有较大面积接地层的多层电路板上。为完成最佳功能,有必要选用恰当的布局、接地和去耦技能(请参阅 教程MT-031——“完成数据转换器的接地并解开AGND和DGND的疑团”“ 以及 教程MT-101——“去耦技能”)。
丈量
关于PLC、DCS和其它进程操控系统,积分非线性(INL)、微分非线性(DNL)和输出差错是最重要的功能指标。AD5750-1具有十分灵敏而且可装备的输出规模,能够满意运用需求。该电路的INL、DNL和输出差错丈量成果别离如图2、图3和图4所示。丈量条件为25°C、电压输出形式而且运用内部电流检测电阻。AD5750-1规模设置为0 V至5 V。一切其它规模的测验成果如表1所列。
图2. 0 V至5 V输出规模的INL
图3. 0 V至5 V输出规模的DNL
图4. 0 V至5 V输出规模的输出差错
表1所示测验成果是在25°C下运用EVAL-CN0203-SDPZ电路板,选用Agilent E3631A直流电源供电,使用Agilent 34401A数字万用表测得的。
留意,客户需求调整输出规模0 mA至20.4 mA和0 mA至24.5 mA,以便与0 mA至20 mA和0 mA至24 mA规模彻底匹配。0 mA至+24.5 mA规模下的0.24% FSR输出差错包含增益差错,增益差错由客户经过校准消除。