發布日期：2022-04-17 點擊率：37
工業過程需要對執行器進行精準而穩健的控制，以便管理流量、溫度和壓力等過程參數。精密模擬輸出模塊，即所謂可編程邏輯控制器(PLC)或分布式控制系統(DCS)，可產生用于控制此類執行器的電壓或電流輸出。這些模塊需要在惡劣的工業環境中提供穩定、可靠、精確的輸出。
ADI公司的單通道16位I/V輸出DACAD5423和過壓保護SPST開關ADG5401F的組合，符合此類控制需求，能夠滿足模擬輸出模塊的要求。
精密
精密是AD5423的一個主要特性。在電壓輸出模式下，25°C時的TUE低至±0.01%(整個溫度范圍為±0.05%)，典型輸出漂移為0.35 ppm FSR/°C。在電流輸出模式下，25°C時的TUE也是±0.01%，典型輸出漂移為2 ppm FSR/°C。所有輸出模式下的差分非線性(DNL)為±1 LSB，保證單調性。
精密開關ADG5401F的導通電阻(RON)為6Ω，集成了輔助反饋通道，用于將通道IOUT/VOUT連接至AD5423的+VSENSE輸入，這樣就消除了任何與ADG5401F導通電阻變化相關的誤差。ADG5401F在整個溫度范圍內的最大導通漏電流為40 nA。對于16位4 mA至20 mA電流輸出DAC，此漏電流不足1 LSB，輸出信號鏈的精度不受影響，動態范圍可最大化。
穩健
ADG5401F過壓保護SPST開關用在AD5423 DAC的模擬輸出上，在通電和無電狀態下均能提供過壓保護。ADG5401F的源極(S)和源反饋(SFB)引腳可承受最高±60 V的過壓。
這將保護精密模擬輸出節點不會因為系統掉電、接線錯誤、電源時序等問題而損壞。圖1詳細顯示了模擬輸出模塊中應如何連接AD5423和ADG5401F。
圖1.AD5423和ADG5401F配置
ADG5401F電源設置過壓故障閾值，如果源極引腳(S或SFB)上的電壓超過ADG5401F電源電壓，則認為發生故障，主開關通道和輔助反饋通道將自動斷開。
當開關通道在故障期間斷開時，任何大的故障電流都會被禁止流回DAC輸出和系統電源。在過壓事件期間沒有大的故障電流流動，因此系統功耗不再受故障功耗約束，系統電源所需的設計工作量得以減少。ADG5401F允許系統移除輸出信號路徑中的限流電阻，該電阻在某些應用中可能引起負載裕量問題。
ADG5401F集成一個防開環開關。如果VOUT/IOUT節點遭受過壓信號，ADG5401F將啟動過壓保護模式，主通道和輔助反饋通道開關均會斷開。與此同時，內部防開環開關(D和DFB之間的內部連接)將閉合。該防開環開關使DAC輸出反饋環路保持完整，并防止DAC將輸出鉗位到電源軌。
為實現高壓瞬變保護，例如IEC 61000-4-2 ESD、IEC 61000-4-4電快速瞬變脈沖群(EFT)和IEC 61000-4-5浪涌，應使用分立電阻和瞬變電壓抑制(TVS)器件實施類似圖2所示的電路。將電阻放在系統的反饋環路內，使電阻不會給系統輸出增加任何誤差。
圖2.ADG5401F電路圖
表1.高壓瞬變保護
診斷
AD5423內置一個12位內部診斷ADC，可以提供關于用戶可選輸入(例如電源、地、內部裸片溫度和基準電壓源)的診斷信息。
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