仅需使用两个模拟器件的灵活的PLC/DCS模拟输出模块
电路功能与优势
图1所示电路是一种仅使用两个模拟器件的全功能、灵活、可编程的模拟输出解决方案，它满足可编程逻辑控制器（plc）和分布式控制系统（dcs）应用的大部分要求。 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，二者相结合可提供所有典型的电流和电压输出范围、16位分辨率且无失码、0.05%的线性度以及小于0.1%的输出误差。该电路还具有一些支持工业应用的重要特性，如片内输出故障检测、用于防止分组错误（pec）的crc校验以及灵活的上电选项等，非常适合构建鲁棒的工业控制系统。在大批量生产中，它无需外部精密电阻或校准程序就能保持一致的性能，因而是plc或dcs模块的理想选择。
图1. 针对单通道的基本模拟输出电路（原理示意图，未显示所有连接和保护电路）
电路描述
ad5750/ad5750-1是单通道、低成本、精密电压/电流输出驱动器，设计用于满足工业过程控制应用的需要。电压输出范围可以针对plc和dcs 应用的标准输出范围进行编程：0 v至5 v、0 v至10 v、−5 v至+5 v和−10 v至+10 v。针对标准范围，还提供了20%的超范围设置，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。
电流输出通过单独的引脚提供，可以编程为以下范围：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。单极性范围具有2%的超范围设置。由于ad5750/ad5750-1的电流输出既可以是源电流，也可以是吸电流，因此它能与广泛的传感器或执行器接口。如果需要，可以将电压和电流输出引脚连在一起，以便将终端系统配置为单通道输出。
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，确保dac输出上电至0 v并保持该电平，直到执行一次有效的写操作为止。
ad5660-1 dac与ad5750-1驱动器之间的接口简单，无需外部器件。ad5660-1的输出电压范围是0 v到2.5 v，与ad5750-1的输入范围匹配。此外，ad5660-1的基准输出电压为1.25 v，与ad5750-1的基准输入要求完全匹配。
用于plc和dcs应用的器件所需的esd保护和过压保护一般远高于形式上的推荐要求。ad5750-1的各引脚内置esd保护二极管，可以防止3 kv瞬变损害器件（人体模型）。但是，工业控制环境可能会使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，以提供更高电压的esd保护、50 ma过流保护和30 v过压保护。图1的原理示意图未显示可选的外部保护电路，但可以在cn0203设计支持包的详细原理图（eval-cn0203-sdpz-sch pdf文件）中找到： www.analog.com/cn0203-designsupport
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”）。
测量
对于plc、dcs和其它过程控制系统，积分非线性（inl）、微分非线性（dnl）和输出误差是最重要的性能指标。ad5750-1具有非常灵活并且可配置的输出范围，可以满足应用需要。该电路的inl、dnl和输出误差测量结果分别如图2、图3和图4所示。测量条件为25°c、电压输出模式并且使用内部电流检测电阻。ad5750-1范围设置为0 v至5 v。所有其它范围的测试结果如表1所列。
图2. 0 v至5 v输出范围的inl
图3. 0 v至5 v输出范围的dnl
图4. 0 v至5 v输出范围的输出误差
表1所示测试结果是在25°c下使用eval-cn0203-sdpz电路板，采用agilent e3631a直流电源供电，利用agilent 34401a数字万用表测得的。
注意，客户需要调整输出范围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范围完全匹配。0 ma至+24.5 ma范围下的0.24% fsr输出误差包括增益误差，增益误差由客户通过校准消除。
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图1所示电路是一种仅使用两个模拟器件的全功能、灵活、可编程的模拟输出解决方案，它满足可编程逻辑控制器（plc）和分布式控制系统（dcs）应用的大部分要求。 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，二者相结合可提供所有典型的电流和电压输出范围、16位分辨率且无失码、0.05%的线性度以及小于0.1%的输出误差。该电路还具有一些支持工业应用的重要特性，如片内输出故障检测、用于防止分组错误（pec）的crc校验以及灵活的上电选项等，非常适合构建鲁棒的工业控制系统。在大批量生产中，它无需外部精密电阻或校准程序就能保持一致的性能，因而是plc或dcs模块的理想选择。
图1. 针对单通道的基本模拟输出电路（原理示意图，未显示所有连接和保护电路）
电路描述
ad5750/ad5750-1是单通道、低成本、精密电压/电流输出驱动器，设计用于满足工业过程控制应用的需要。电压输出范围可以针对plc和dcs 应用的标准输出范围进行编程：0 v至5 v、0 v至10 v、−5 v至+5 v和−10 v至+10 v。针对标准范围，还提供了20%的超范围设置，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。
电流输出通过单独的引脚提供，可以编程为以下范围：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。单极性范围具有2%的超范围设置。由于ad5750/ad5750-1的电流输出既可以是源电流，也可以是吸电流，因此它能与广泛的传感器或执行器接口。如果需要，可以将电压和电流输出引脚连在一起，以便将终端系统配置为单通道输出。
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，确保dac输出上电至0 v并保持该电平，直到执行一次有效的写操作为止。
ad5660-1 dac与ad5750-1驱动器之间的接口简单，无需外部器件。ad5660-1的输出电压范围是0 v到2.5 v，与ad5750-1的输入范围匹配。此外，ad5660-1的基准输出电压为1.25 v，与ad5750-1的基准输入要求完全匹配。
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