用I/O卡和PLC应用的4通道，配置、电压和电流输出电路

美好的一天

评估和设计支持
电路评估板
CN-0229电路评估板(EVAL-CN0229-SDPZ)
系统演示平台(EVAL-SDP-CB1Z)
设计和集成文件
原理图、布局文件、物料清单
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多通道、灵活的模拟输出解决方案，它满足多通道I/O卡、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。具有轨到轨缓冲输出的四通道、16位nanoDAC+AD5686R配合四个工业电流/电压输出驱动器AD5750-2使用，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。

AD5686R具有高驱动能力(最高±5 mA)、超低漂移(2 ppm/°C，典型值)、2.5 V基准电压源，能够同时为AD5686R和AD5750-2提供基准电压，确保电路的低噪声、高精度、低温漂。ADuM1301和ADuM5400对电源和模拟信号链与主机控制
器之间的所有必要信号提供2500 V rms隔离。对于需要4个以上通道的多通道I/O卡应用，多个AD5686R可以菊花链形式连接，且不需要额外的外部数字I/O电路。这样成本便降至最低，特别是对于高通道数隔离应用。

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、通过CRC执行分组差错检验(PEC)、灵活的上电选项和ESD保护(AD5686R为4 kV，人体模型，AD5750-2为3 kV，人体模型)，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。
电路描述

AD5750/AD5750-1/AD5750-2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。输出电压范围可以针对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/AD5750-2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接在一起，以便将系统配置为单通道输出。

一般而言，电流输出电路需要至少一个精密电阻，用于电流检测。电路的电流精度和温度漂移特性部分取决于电阻和基准电压。AD5750/AD5750-1/AD5750-2内置高精度、低漂移电阻，如果需要还可以使用外部电阻。要提高输出电流在全温度范围内的稳定性，方法之一是在AD5750/AD5750-1/AD5750-2的REXT1和REXT2引脚连接一个外部低漂移电阻来替代内部电阻。外部电阻通过输入移位寄存器进行选择。如果不使用外部电阻选项，REXT1和REXT2引脚应保持悬空。

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