在工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中，執(zhí)行器的精準(zhǔn)控制對(duì)于調(diào)節(jié)流量、溫度和壓力等關(guān)鍵參數(shù)至關(guān)重要。為此，可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS）中的模擬輸出模塊需具備高精度、高穩(wěn)定性和強(qiáng)抗干擾能力。ADI公司推出的 AD5423 與 ADG5401F 組合方案，為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)提供了一種高效可靠的硬件架構(gòu)。代理銷(xiāo)售ADI公司旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能為您提供AD5423 與 ADG5401F 組合優(yōu)勢(shì)，如需AD5423 與 ADG5401F 產(chǎn)品規(guī)格書(shū)、樣片測(cè)試、采購(gòu)、BOM配單等需求，請(qǐng)加客服微信：13310830171。

精密信號(hào)生成：AD5423性能解析

AD5423 是一款單通道、16位分辨率的電流/電壓輸出DAC，專(zhuān)為工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用而設(shè)計(jì)。其電壓輸出模式下，在25°C時(shí)總非調(diào)整誤差（TUE）低至±0.01%，在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)不超過(guò)±0.05%；典型輸出漂移僅為0.35 ppm FSR/°C。電流輸出模式同樣具備±0.01% TUE，輸出漂移為2 ppm FSR/°C。

該器件支持多種標(biāo)準(zhǔn)輸出范圍，包括：

電壓輸出：0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V、±10 V

電流輸出：4 mA至20 mA、0 mA至20 mA

差分非線(xiàn)性（DNL）最大為±1 LSB，確保單調(diào)性，適用于高精度閉環(huán)控制系統(tǒng)。

高精度路徑保護(hù)：ADG5401F的作用

ADG5401F是一款集成過(guò)壓保護(hù)功能的SPST開(kāi)關(guān)，用于對(duì)AD5423的模擬輸出進(jìn)行隔離和保護(hù)。其導(dǎo)通電阻（RON）僅為6Ω，并內(nèi)置輔助反饋通道，連接至AD5423的+VSENSE輸入引腳，有效消除因RON變化引起的誤差。

該器件在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的最大漏電流為40 nA，在16位精度下影響不足1 LSB，確保輸出鏈路保持高動(dòng)態(tài)范圍和最小誤差。

過(guò)壓保護(hù)機(jī)制與系統(tǒng)穩(wěn)健性提升

ADG5401F在電源上電和掉電狀態(tài)下均可提供高達(dá)±60 V的過(guò)壓保護(hù)，適用于源極（S）和源反饋（SFB）引腳。當(dāng)檢測(cè)到外部電壓超過(guò)供電軌時(shí)，主通道與反饋通道自動(dòng)斷開(kāi)，防止故障電流回流至DAC和系統(tǒng)電源，避免損壞核心電路。

此外，ADG5401F集成防開(kāi)環(huán)機(jī)制：在過(guò)壓事件發(fā)生時(shí)，主開(kāi)關(guān)與反饋通道斷開(kāi)的同時(shí)，內(nèi)部防開(kāi)環(huán)開(kāi)關(guān)閉合，維持DAC反饋回路完整性，防止輸出被錯(cuò)誤鉗位。

外部瞬態(tài)保護(hù)電路設(shè)計(jì)

為滿(mǎn)足IEC 61000系列EMC標(biāo)準(zhǔn)要求（如ESD、EFT、浪涌），建議在輸出端添加TVS二極管和限流電阻。圖1所示的保護(hù)電路將電阻置于反饋環(huán)路內(nèi)，以避免引入額外誤差，同時(shí)增強(qiáng)對(duì)外部高壓瞬變的抵御能力。

圖1

內(nèi)置診斷功能提升系統(tǒng)可靠性

AD5423集成了一個(gè)12位診斷ADC，可監(jiān)測(cè)電源、地、基準(zhǔn)電壓及芯片溫度。片內(nèi)寄存器包含多種故障標(biāo)志，并通過(guò)FAULT引腳通知微控制器異常情況，包括：

電壓輸出短路檢測(cè)

電流輸出開(kāi)路檢測(cè)

溫度超限報(bào)警

數(shù)據(jù)CRC校驗(yàn)錯(cuò)誤響應(yīng)

這些特性增強(qiáng)了系統(tǒng)的自檢能力和容錯(cuò)能力，有助于快速定位故障并實(shí)施恢復(fù)措施。

結(jié)語(yǔ)

AD5423與ADG5401F的組合方案，不僅實(shí)現(xiàn)了高精度的I/V轉(zhuǎn)換輸出，還通過(guò)集成保護(hù)與診斷功能，提升了整個(gè)模擬輸出模塊在復(fù)雜工業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)定性與可靠性。該方案非常適合用于新一代PLC/DCS系統(tǒng)的模擬輸出模塊設(shè)計(jì)，尤其適用于需要長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、高抗擾性及高維護(hù)效率的工業(yè)控制場(chǎng)景。