如何設計一款低成本HART發(fā)送器
XTR115 是一種雙線、精密、電流輸出轉(zhuǎn)換器,其通過一個工業(yè)標準電流環(huán)路發(fā)送模擬 4-20mA 信號。這種器件擁有精確的電流調(diào)節(jié)和輸出電流限制功能。它的片上5V電壓調(diào)節(jié)器用于為外部電路供電。為了確保對輸出電流IOUT的控制,電流返回引腳IRET起到一個本地接地的作用,并對外部電路中使用的所有電流進行檢測。它的輸入級擁有 100 的電流增益,其由兩個激光修整增益電阻器 RG1 和 RG2 設置:
因此,輸入電流 IIN 產(chǎn)生輸出電流 IOUT,其等于 IIN × 100。IIN 的電勢為 0(參考 IRET)時,把輸入電壓轉(zhuǎn)換為規(guī)定輸出電流所要求的電阻器值為:
因此,將200mVPP HART電壓轉(zhuǎn)換為1mA電流,要求輸入電阻為:
另外,RIN對4-20mA電流范圍的輸入電壓范圍定義如下:
以及:
結(jié)論
簡單運算放大器電路可用于為傳統(tǒng) 4-20mA 電流環(huán)路設計一個低成本的 HART 發(fā)送器。
圖 3 顯示了 2V DC 輸入時 HART 傳輸期間不同測試點的信號電壓。匹配差分放大器 A2 的電阻器,移除了輸出信號的 VREF 分量。因此,基準電壓偏差對VOUT 沒有影響。這樣,輸出信號便圍繞 2V DC 輸入做對稱擺動。
評論