隔离式多路复用HART模拟输出电路设计与应用

"本文详细分析了隔离式多路复用HART1模拟输出电路的功能与应用优势，特别是结合了AD5755-1四通道电压和电流输出DAC以及AD5700-1 HART调制解调器的解决方案。这种电路设计能够提供完全隔离的多路复用能力，适用于PLC和DCS模块，支持HART兼容的4mA至20mA电流输出和单极性或双极性电压输出，并具备外部瞬变保护功能，以适应恶劣工业环境。" 在工业自动化领域，HART（Highway Addressable Remote Transducer，可寻址远程传感器高速通道）协议是一种广泛使用的通信协议，允许智能设备与控制系统进行通信。AD5755-1 DAC是一款高性能的数模转换器，具有四通道电压和电流输出，配备动态功率控制，可以根据需求提供±13V和+5.2V的电源输出。用户可以通过软件配置其输出范围和DC-DC转换器设置，以满足不同的系统需求。其内置的压摆率控制寄存器对于确保HART通信协议的稳定性和准确性至关重要。 另一方面，AD5700-1 HART调制解调器是一款低功耗、小型化的HART兼容集成电路，集成了所有必要的调制、解调和信号处理功能。它采用UART接口，便于与其他系统集成，并拥有精确的内部振荡器，降低了外部组件的需求，从而节约了成本和空间。 电路的隔离部分由ADI公司的iCoupler技术实现，通过ADuM3481/ADuM3210数字隔离器提供四通道或双通道隔离，减少了传统光耦合器解决方案所需的额外外部元件。此外，外部变压器用于提供隔离栅另一侧的电源，确保了电气安全和信号完整性。 多路复用功能由ADG759实现，它在四个模拟输出通道上切换，允许HART通信的高效执行。这种2位二进制选择的开关矩阵能够灵活地分配和切换信号，提高了系统的灵活性和效率。 整体而言，这种隔离式多路复用HART1模拟输出电路解决方案不仅提供可靠的数据通信，还能够适应各种工业环境条件，降低系统复杂性，提高系统可靠性。它特别适用于需要高精度模拟输出和HART通信的自动化系统，如过程控制、仪表监控等应用。这种电路设计的灵活性、易配置性和抗干扰能力使其成为现代工业自动化领域的理想选择。