電路功能與優勢
該電路提供一款完整的、完全隔離、模擬輸出通道，適合需要標準4mA至20 mA HART?1-兼容型電流輸出和單極性/雙極性輸出電壓范圍的可編程邏輯控制器(PLC)和分布式控制系統(DCS)模塊。它為通道間隔離PLC/DCS輸出模塊或其他所有需要完全隔離式模擬輸出的工業應用提供了靈活的構建塊。電路在模擬輸出端還提供了外部保護功能。
AD5422 16位數模轉換器(DAC)可通過軟件配置，提供全部必須的電流和電壓輸出。
AD5700-1是業界功耗最低、尺寸最小的 HART兼容型IC調制解調器，與 AD5422配合使用，組成完整的HART兼容型4 mA至20 mA解決方案。 AD5700-1集成內部精密振蕩器，可額外節省空間，尤其在通道間隔離應用中。
PLC/DCS 解決方案必須與本地系統控制器隔離，使之免受接地環路影響，同時確保不受外部事件影響。傳統解決方案利用分立IC提供電源和數字隔離。當需要多通道隔離時，分立電源解決方案的成本和空間會變成一個大大的缺點。基于光隔離器的解決方案通常具有合理的輸出調節，但需要額外的外部元件，因而會使電路板面積增大。電源模塊常常體積龐大，而且輸出調節可能不佳。圖1中的電路使用 ADuM347x系列隔離器和電源調節電路，以及相應的反饋隔離。使用外部變壓器將功率傳輸到隔離柵的另一端。
ADuM3482為 AD5700-1提供UART信號隔離。
ADP2441, 是36 V降壓DC-DC穩壓器，采用工業標準24 V電源，具有寬輸入電壓容差。它可將電壓降為5 V，為所有控制器側電路供電。該電路還在24 V電源端集成了標準外部保護，同時還可提供+36 V至?28 V的直流過壓保護。
圖1.功能框圖(原理示意圖：未顯示所有連接和去耦)
電路描述
模擬輸出
對于工業控制模塊，標準模擬輸出電壓和電流范圍包括 ±5 V 、 ±10 V 、 0 V 至 +5 V 、 0 V 至 +10 V 、 +4 mA 至 +20 mA 和 0 mA 至 +20 mA 。 AD5422是一款精密的、全集成 16 位 DAC，內置可編程電流源和可編程電壓輸出，設計用于滿足工業過程控制應用的需要。
AD5422提供前面列出的所有輸出范圍，電流輸出范圍和電壓輸出范圍分別以獨立引腳提供。針對所有電壓范圍提供 10% 超量程功能，并且針對電流輸出提供 0 mA 至 20 mA 超量程。模擬輸出受短路和開路保護。
AD5422具有一個片上 10 ppm/°C 基準電壓源。為了在額定溫度范圍內達到更高的性能，該設計使用了 ADR02 基準電壓源。 ADR02是一款 5 V 精密基準電壓源，允許高達 36 V 的輸入電壓。其最大精度誤差為 0.05% ，最大溫度漂移為 3 ppm/°C 。該漂移在工業溫度范圍內會貢獻大約 0.02% 誤差。
AD5422支持以內部或外部精密電流設置電阻作為電流輸出電路。本設計使用內部電流檢測電阻選項;但通過使用精密外部 15 kΩ電阻，可達到更高的精度。
通過浮空 AD5422的 DV CC SELECT 引腳，內部 4.5 V 電源可連接至 DV CC 引腳，用于 AD5700-1的數字電源和隔離器的現場端。也可使用 ADuM3471上的 5 V 輸出型低壓差 (LDO) 穩壓器。 LDO 提供更緊湊的 5 V 穩壓供電軌;但由于 ADuM3471穩壓器輸入引腳上的絕對最大額定值，它不允許高于 20 V 的直流過壓。
HART 兼容性
AD5700-1與 AD5422搭配使用，組成完整的 HART 兼容型 4 mA 至 20 mA 解決方案。 AD5700-1是 0.5% 精密內部振蕩器，可極大節省在通道間隔離的應用中的板上空間;這類應用原本需要針對每通道使用時鐘晶體。晶體通常比 AD5700-1 IC 本身要大;因此，內部振蕩器節省下來的面積空間是巨大的。
HART 調制解調器輸出通過 C1 和 C2 衰減，并通過 CAP2 引腳交流耦合至 AD5422。其他信息參見 AN-1065 應用筆記 . Circuit Note CN-0278。電路筆記CN-0278 描述了一種使用 R SET 引腳的替代 HART 耦合方式，具有更高的電源抑制性能，但需要使用一個外部精確電流設置電阻。
