Advertisement

基于AD5410电流源DAC的4mA至20mA输出简化方案

  •  5星
  •     浏览量: 0
  •     大小:None
  •      文件类型：None

简介：
本项目提出了一种基于AD5410芯片的简便电路设计，实现了从4mA到20mA的电流输出控制，适用于工业现场信号传输。 电路功能与优势 本电路采用单通道、12 位、串行输入的4 mA至20 mA电流源DAC AD5410，提供从4 mA到20 mA的输出范围。除了AD5410产品本身外，所需外部元件仅包括电源引脚和基准输入上的去耦电容以及用于开漏故障输出的上拉电阻。当出现输出端兼容电压丢失或AD5410温度过高的情况时，该电路会通过开漏故障输出发出警告信号。由于高度集成化的特点，此实施方案能够降低成本并节省电路板空间，在工业控制应用中的可编程逻辑控制器（PLC）和分布式控制系统（DCS）中表现出色。 图1展示了AD5410的连接方式。

全部评论 (0)

还没有任何评论哟~
客服
客服
客服关闭
  • 基于AD5410电流源DAC的4mA至20mA输出简化方案
    优质
    本项目提出了一种基于AD5410芯片的简便电路设计，实现了从4mA到20mA的电流输出控制，适用于工业现场信号传输。 电路功能与优势 本电路采用单通道、12 位、串行输入的4 mA至20 mA电流源DAC AD5410，提供从4 mA到20 mA的输出范围。除了AD5410产品本身外，所需外部元件仅包括电源引脚和基准输入上的去耦电容以及用于开漏故障输出的上拉电阻。当出现输出端兼容电压丢失或AD5410温度过高的情况时，该电路会通过开漏故障输出发出警告信号。由于高度集成化的特点，此实施方案能够降低成本并节省电路板空间，在工业控制应用中的可编程逻辑控制器（PLC）和分布式控制系统（DCS）中表现出色。 图1展示了AD5410的连接方式。
     
  • 从1V到5V信号转变为4mA至20mA输出
    优质
    本项目介绍一种电路设计方法，能够将1V至5V范围内的输入信号转换为工业标准的4mA至20mA电流输出。 在工业自动化和过程控制领域，4mA至20mA的电流环路接口仍然广泛使用，因为它们具有良好的噪声免疫力和远程传输能力。这种接口需要将电压信号（如1V到5V）转换成对应的4mA到20mA电流输出，以驱动负载或提供信号给监测系统。然而，实现这种转换需要高度的精度，这通常要求昂贵的精密电阻器和微调电位器来校准误差。 在现代自动测试设备和表面贴装技术(SMT)的生产环境中，传统的校准方法面临挑战。由于难以获取表面贴装的精密电阻器，并且手动调整微调电位器与自动化生产线的要求不兼容，这些问题显得尤为突出。为了解决这些难题，凌力尔特公司（Linear Technology）推出了LT5400四匹配电阻网络解决方案。 这款器件采用了一种无需额外校准就能实现小于0.2%整体误差的电路设计。其核心架构包括两级放大器：第一级中，运算放大器IC1A接收来自DAC的电压信号，并通过场效应晶体管（FET）Q2控制流过电阻R1和R2的电流，确保与输入电压成比例的关系；第二级则利用Q1维持相同的比例关系并提供精确的4mA到20mA输出。为了进一步提高精度，可以采用更高精度的电阻器如Vishay PLT系列。 LT5400的设计不仅简化了制造过程中的校准步骤，而且通过其封装中剩余的电阻元件实现其他电路功能的可能性，增强了系统的灵活性和成本效益。这种解决方案使得在现代自动化系统中使用高精度电流环路接口成为可能，并且降低了整体生产复杂性和成本。
     
  • 4mA-20mA输出环路供电电流变送器电路方案（含原理图、PCB源文件及BOM表）
    优质
    本项目提供一款4mA至20mA输出环路供电电流变送器的设计方案，包括详细的原理图、PCB源文件和物料清单(BOM)，助力用户实现精准的数据传输与控制。 环路供电电流变送器功能概述：该设备能够将压力传感器的差分电压输出转换为4 mA至20 mA电流输出，适用于各种桥式电压或电流驱动型压力传感器，并且仅使用了四个有源器件，总不可调整误差低于1%。电源电压范围在12 V到36 V之间。电路输入具备ESD保护功能和高于供电轨的电压保护能力，非常适合工业应用。 环路供电电流变送器实物展示：该设备提供了一个完整的4 mA至20 mA变送器压力传感器检测解决方案，并且整个电路由环路电源供电。设计中包括三个重要部分：传感器激励驱动、传感器输出放大器和电压-电流转换器。所需总电流最大为1.82 mA，因此可以使用电桥驱动高达2mA的压力传感器，在不超过4 mA的最大可用环路电流的情况下工作。 此外，该电路在环境温度为25°C时具备强大的稳定性能，并提供一个鲁棒的环路供电压力传感器信号调理解决方案。
     
  • 4mA至20mA HART解决方案在模拟技术中的应用
    优质
    本方案详细介绍4mA至20mA HART协议在工业自动化系统中模拟信号传输的应用，结合HART通讯技术提升数据采集与控制精度。 电路功能与优势 图1展示了使用AD5700——业界功耗最低、尺寸最小的HART兼容型IC调制解调器以及AD5420 16位电流输出DAC构建的完整HART兼容型4 mA至20 mA解决方案。 为了进一步节省空间，AD5700-1内置了精度为0.5%的内部振荡器。图1显示了AD5420 HART使能电路简化原理图。 该电路符合由HART通信基金会定义的HART物理层规范，例如模拟变化率和静默期间噪声规格。 多年来，在过程控制仪器仪表中一直使用4 mA至20 mA通信方式。此通信方法稳定可靠，并且对长距离传输中的环境干扰具有高抗扰度。不过，其限制在于每次只能进行单一数据的传输。
     
  • 4mA至20mA数据采集系统解决方案-电路设计
    优质
    本文章提供了一套针对4mA到20mA信号的数据采集系统的详细设计方案，深入浅出地讲解了电路设计的关键技术与实现方法，旨在帮助工程师掌握最新的行业应用技巧。 这款12位300 kSPS单电源完全隔离式数据采集系统采用3.3V供电，并能处理4mA至20mA的输入信号。在室温校准后，其总误差在±10°C温度变化范围内不超过±0.06% FSR，适用于多种工业测量应用。该电路的关键芯片包括AD7091R、AD8606和ADuM5401等。 由于尺寸小巧且具备高精度、高速度及低成本特性，这款组合成为业界领先的4mA至20mA数据采集系统解决方案，在此类系统中这些因素尤为重要。此外，该电路实现了信号与电源的隔离，从而在面对恶劣工业环境时能够有效抵御高电压和接地环路干扰问题。
     
  • 基于MODBUS协议的4-20mA电流输出智能模块
    优质
    这款基于MODBUS协议设计的4-20mA电流输出智能模块，能够实现与各种工业设备的数据通信和远程控制，适用于自动化控制系统中的信号转换和传输。 本段落介绍了基于Modbus协议的4—20 mA电流输出智能模块的设计方案，包括硬件与软件两方面内容。该智能模块配备RS-485接口，并支持标准Modbus串行通信协议，能够接入测控系统进行设备配置，并根据接收到的Modbus命令输出相应的4～20mA电流信号以控制现场设备运行状态。通过使用此智能模块，可将传统的模拟量执行器升级为具备通讯能力的智能化装置。 在硬件设计上，该方案采用ATmega168微控制器作为核心处理器，利用PWM技术生成变化电压值，并借助XTR110芯片将其转换成精确度高且稳定的4～20mA电流信号输出。此智能模块不仅能够降低系统升级的整体成本，还具有良好的抗干扰性能和较高的测控智能化水平提升潜力。
     
  • 基于PWM的电压输出DAC电路设计方法
    优质
    本文章介绍了一种基于脉宽调制(PWM)技术实现数字信号到模拟电压转换的DAC电路设计方法。文中详细探讨了该方法的工作原理、设计流程及优化策略，为高精度电压输出DAC的设计提供了新的思路和参考。 在现代电子与自动化技术领域，单片机及数模转换器（DAC）是常用组件之一。然而，并非所有单片机都具备高精度的内置DAC或其集成度不足以满足需求，因此往往需要外接独立DAC来实现精确控制，这会增加成本和设备体积。为解决这一问题，一种经济有效的方案便是利用单片机自带的脉宽调制（PWM）输出功能，并通过特定电路设计将其转换成数模信号。 理想状态下，PWM波形应具备固定周期与可变占空比特性；其高电平电压设为VH，低电平设定为VL。然而实际应用中，由于各种因素影响，低电平可能不完全等于0伏特，这将引入转换误差。通过对PWM信号进行傅里叶级数展开分析可以发现：直流分量与占空比n存在线性关系，这也是DAC输出电压的特性要求之一。 为了从PWM波形中提取出所需的模拟信号成分（即去除高频谐波），需设计适当的低通滤波器，并选择恰当的截止频率。此步骤旨在确保一次谐振被完全过滤掉的同时尽量减少更高次谐波的影响范围；而通过调整周期T与计数脉冲数量n，可以在一定程度上提高DAC分辨率。 在电路实现方面，最基础的方法是直接采用单片机PWM输出信号并通过RC滤波器获取电压值。但这种方法的精度受限于单片机电平以及负载能力有限的特点，仅适用于对精度要求不高的场景；为了提升性能指标，在设计中加入基准电源、开关元件及放大电路等可以显著改善稳定性和兼容性。 在实际应用过程中还需要关注一些关键因素：例如PWM计数脉冲宽度、后续电路的切换特性及其受环境温度和负载电流变化的影响。以单片机AT89C52为例，其输出电压范围可能会随上述条件而波动，从而影响到DAC转换精度；因此，在设计时需要选择合适的操作电压区间，并考虑加入温补措施及适应不同负载需求的功能。 综上所述，基于PWM的数模信号生成电路设计方案通过巧妙利用单片机内置功能降低了成本与体积限制，同时提供灵活调整输出精度的可能性。该方案在电子设备中具有广泛的应用前景和实用性。
     
  • 0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA采集及0-20mA/4-20mA信号隔离输出电路设计-电路方案
    优质
    本项目专注于多种模拟信号（包括电压和电流类型）的采集与处理，提供详细的0-5V、0-10V、0-20mA以及4-20mA信号的隔离输出电路设计方案。 采用上海客益电子有限公司的APC&PAC芯片可以实现0-5V/0-10V/0-20mA/4-20mA信号向0-20mA/4-20mA转换，内置隔离电源，隔离度达到1500VDC。具体原理是利用GP9303-F1K-N-SW芯片来采集和处理0-5V、0-20mA以及4-20mA的信号；使用GP9301BXI-F1K-N-SW芯片对0-10V信号进行采集。这些信号随后被转换成PWM信号，通过光耦实现隔离，并在后级利用GP8102-F50-NHF-SW芯片将PWM信号还原为所需的电流输出（即0-20mA或4-20mA）。该方案中包含了一个开环反激的隔离变压器设计。
     
  • STM32的4-20mA输出电路
    优质
    本篇文章详细介绍了基于STM32微控制器实现4-20mA电流环路输出的设计与应用，涵盖硬件电路搭建及软件编程技巧。 为工业场合开发的设备通常配备4-20mA输出接口。在以往缺乏DAC模块的单片机系统中，需要额外添加主芯片DAC来实现模拟量控制或使用PWM技术模仿DA功能，但这些方法可能会导致温度漂移和长期稳定性问题。而在以STM32为核心的设备中，则可以利用其内置的DAC轻松实现4-20mA输出接口的功能，具有精度高、稳定性好、温漂小以及编程方便等优势。