4-20mA输出隔离芯片AD5422BREZ.PDF_4-20ma芯片

AD5422

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表1. 引脚兼容器件

产品型号描述

AD5410 单通道、12位、

串行输入电流源DAC

AD5420 单通道、16位、

串行输入电流源DAC

AD5412/AD5422

单通道、12/16位、串行输入、内置电流源

和电压输出DAC，具有HART连接能力

特性

12/16位分辨率和单调性

电流输出范围：4 mA至20 mA、0 mA至20 mA、0 mA至24 mA

总非调整误差(TUE)：±0.01 %(典型值，FSR)

输出漂移：±3 ppm/

电压输出范围：0 V至5 V、0 V至10 V、

5 V、

10 V

允许超量程范围：10%

总非调整误差(TUE)：±0.01 %(典型值，FSR)

输出温漂：±2 ppm/

°C

灵活的串行数字接口

片内输出故障检测

片内基准电压源：最大温漂10 ppm/

°C

可选的稳压DV

输出

异步清零功能

电源电压范围

：10.8 V至40 V

：−26.4 V至−3 V/0 V

输出环路顺从电压：AV

−

2.5 V

温度范围：

−

°C

至+85

°C

TSSOP和LFCSP封装

应用

过程控制

执行器控制

PLC

HART网络连接(仅适用于LFCSP封装)

概述

AD5412/AD5422是低成本、精密、完全集成、12/16位数模

转换器(DAC)，内置可编程电流源和可编程电压输出，设

计用于满足工业过程控制应用的需要。

输出电流范围可编程设置为4 mA至20 mA、0 mA至20 mA

或者超量程的0 mA至24 mA。

此产品的LFCSP版本有一个CAP2引脚，可以将HART信号

耦合到AD5412/AD5422的电流输出上。

电压输出由一个独立引脚提供，该引脚可配置成提供0 V至

5 V、0 V至10 V、±5 V或±10 V输出范围；所有范围均提供

10%的超量程。

模拟输出有短路和开路保护，可驱动1 μF的容性负载。

器件采用10.8 V至40 V的AV

电源电压范围工作。输出环路

顺从电压为0 V至AV

– 2.5 V。

灵活的串行接口为SPI和MICROWIRE兼容型，可以采用三

线式模式工作，从而极大地降低隔离应用的数字隔离要求。

器件还包括上电复位功能，确保器件在已知状态下上电。

该器件还含有一个异步清零引脚(CLEAR)，它可将输出设

置为零电平/中间电平电压输出或将输出设置为选定电流范

围的低端。

在电流模式和电压模式下，总输出误差典型值均为

±0.01%。

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的最新英文版数据手册。

配套产品

HART调制解调器：AD5700、AD5700-1

Rev. H | Page 2 of 44

特性.................................................................................................. 1

应用.................................................................................................. 1

概述.................................................................................................. 1

配套产品......................................................................................... 1

修订历史......................................................................................... 3

功能框图......................................................................................... 4

技术规格......................................................................................... 5

交流工作特性........................................................................... 8

时序特性.................................................................................... 9

绝对最大额定值.......................................................................... 11

ESD警告................................................................................... 11

引脚配置和功能描述 ................................................................. 12

典型性能参数 .............................................................................. 14

概述 .......................................................................................... 14

电压输出.................................................................................. 16

电流输出.................................................................................. 21

术语................................................................................................ 25

工作原理....................................................................................... 27

架构 .......................................................................................... 27

串行接口.................................................................................. 28

上电状态.................................................................................. 29

数据寄存器 ............................................................................. 31

控制寄存器 ............................................................................. 31

复位寄存器 ............................................................................. 32

状态寄存器 ............................................................................. 32

AD5412/AD5422特性................................................................. 33

故障报警.................................................................................. 33

电压输出短路保护 ................................................................ 33

电压输出超量程..................................................................... 33

电压输出驱动-检测............................................................... 33

异步清零(CLEAR) ................................................................. 31

内部基准电压源..................................................................... 33

外部电流设置电阻 ................................................................ 33

数字电源.................................................................................. 34

外部增强功能......................................................................... 34

外部补偿电容......................................................................... 34

HART通信............................................................................... 34

数字压摆率控制..................................................................... 34

OUT

滤波电容(LFCSP封装)................................................... 35

应用信息....................................................................................... 37

相同引脚上的电压和电流输出范围 ................................. 37

驱动感性负载......................................................................... 37

瞬变电压保护......................................................................... 37

电流隔离接口......................................................................... 37

微处理器接口......................................................................... 37

布局指南.................................................................................. 38

散热和电源考量..................................................................... 38

工业模拟输出模块 ................................................................ 39

支持工业HART的模拟输出应用 ....................................... 39

外形尺寸....................................................................................... 41

订购指南.................................................................................. 42

AD5412/AD5422

Rev. H | Page 3 of 44

修订历史

2013年6月—修订版G至修订版H

更改表6中的REFOUT引脚....................................................... 12

更改“相同引脚上的电压和电流输出范围”部分和图75..... 36

2013年3月—修订版F至修订版G

将TSSOP_EP θ

从42/W改为35/W，

将LFCSP θ

从28/W改为33/W，增加尾注2 ......................... 11

增加图67 ....................................................................................... 30

更改表15中的REXT描述........................................................... 31

更改表21 ....................................................................................... 33

更改“散热和电源考量”部分..................................................... 38

更改表25 ....................................................................................... 39

2012年7月—修订版E至修订版F

更新外形尺寸 .............................................................................. 40

更改订购指南 .............................................................................. 40

2012年5月—修订版D至修订版E

重新组织布局 ..........................................................................通篇

更改产品名称 ................................................................................ 1

更改“特性”部分、“应用”部分和“概述”部分；

增加“配套产品”部分.................................................................... 1

更改图1 ........................................................................................... 3

更改表1中的失调误差温度系数(TC)参数.............................. 4

更改表6 ......................................................................................... 12

更改“上电状态”部分.................................................................. 29

增加“HART通信”部分和图68，重新排序 ............................ 33

增加“相同引脚上的电压和电流输出范围”部分和图74..... 36

增加“支持工业HART的模拟输出应用”部分........................ 38

增加图79 ....................................................................................... 39

2011年11月—修订版C至修订版D

更改表15 ....................................................................................... 29

2010年3月—修订版B至修订版C

更改表5中的AV

至GND参数.................................................. 10

2010年2月—修订版A至修订版B

更改散热和电源考量部分及表25 .......................................... 36

2009年8月—修订版0至修订版A

更改表2 ........................................................................................... 4

更改表3 ........................................................................................... 7

更改表4简介 .................................................................................. 8

更改表5简介和表5...................................................................... 10

更改引脚配置和功能描述部分，增加图6，

后续图重新编号.......................................................................... 11

更改工作原理部分 ..................................................................... 26

更改架构部分 .............................................................................. 26

更改AD5412/AD5422特性部分 ............................................... 31

增加IOUT滤波电容(LFCSP封装)部分，

加入图69至图72和表24 ............................................................. 33

更改“散热和电源考量”部分..................................................... 36

更新外形尺寸 .............................................................................. 38

更改订购指南 .............................................................................. 39

2009年5月—修订版0：初始版

AD5412/AD5422

Rev. H | Page 5 of 44

表2.

参数

最小值典型值最大值单位测试条件/注释

电压输出

输出电压范围 0 5 V

0 10 V

−5 +5 V

−10 +10 V

精度输出端无负载

分辨率 16 位 AD5422

12 位 AD5412

总非调整误差(TUE)

B级 −0.1 +0.1 % FSR

−0.05 ±0.01 +0.05 % FSR T

= 25°C

A级 −0.3 +0.3 % FSR

−0.1 ±0.05 +0.1 % FSR T

= 25°C

相对精度(INL)

−0.008 +0.008 % FSR AD5422

−0.032 +0.032 % FSR AD5412

差分非线性(DNL) −1 +1 LSB 保证单调性

双极性零误差 −6 +6 mV 双极性输出范围

双极性输出范围

−1.5 ±0.2 +1.5 mV T

= 25°C，双极性输出范围

双极性零误差温度系数(TC)

±3 ppm FSR/°C

零电平误差 −5 +5 mV

−3.5 ±0.3 +3.5 mV T

= 25°C

零电平误差温度系数(TC)

±2 ppm FSR/°C

失调误差 −4 +4 mV 单极性输出范围

−1.5 ±0.2 +1.5 mV T

= 25°C，单极性输出范围

失调误差温度系数(TC)

±2 ppm FSR/°C 单极性输出范围

增益误差 −0.07 +0.07 % FSR

−0.05 ±0.004 +0.05 % FSR T

= 25°C

增益误差温度系数(TC)

±1 ppm FSR/°C

满量程误差 −0.07 +0.07 % FSR

−0.05 ±0.001 +0.05 % FSR T

= 25°C

满量程误差温度系数(TC)

±1 ppm FSR/°C

输出特性

裕量 0.5 0.8 V 输出端无负载

输出电压漂移与时间的关系 90 ppm FSR 1000小时后漂移，T

= 125°C

短路电流 20 mA

负载 1 kΩ

容性负载稳定性 T

= 25°C

LOAD

= ∞ 20 nF

LOAD

= 1 kΩ 5 nF

LOAD

= ∞ 1 µF 连接4 nF外部补偿电容

直流输出阻抗 0.3 Ω

上电时间 10 µs

技术规格

= 10.8 V至26.4 V，AV

= −26.4 V至−3 V/0 V，AV

+ |AV

| < 52.8 V，GND = 0 V，REFIN = 5 V(外部)；DV

= 2.7 V至

5.5 V。除非另有说明，V

OUT

: R

LOAD

= 1 kΩ，C

= 200 pF，I

OUT

: R

LOAD

= 350 Ω；所有技术规格均相对于T

MIN

至T

MAX

而言。

AD5412/AD5422

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