ADI AD5422BREZ-REEL數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）中文資料

一、型號(hào)與類(lèi)型

AD5422BREZ-REEL是Analog Devices Inc.（亞德諾半導(dǎo)體公司）生產(chǎn)的一款高性能數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。該型號(hào)屬于AD5422系列，是一款單通道、16位、完全集成的DAC，集可編程電流源和可編程電壓輸出功能于一身，專(zhuān)為滿(mǎn)足工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用的需求而設(shè)計(jì)。AD5422BREZ-REEL的封裝形式為T(mén)SSOP-EP，擁有24個(gè)引腳，提供了靈活的連接和布局選項(xiàng)。

　　廠(chǎng)商名稱(chēng)：ADI

　　元件分類(lèi)：數(shù)模轉(zhuǎn)換器DAC

　　中文描述： 數(shù)模轉(zhuǎn)換器,16 bit,3線(xiàn),Microwire,QSPI,串行,SPI,10.8V至40V,TSSOP-EP,24引腳

　　英文描述： 2-CH 16-BIT DELTA-SIGMA ADC,SERIAL ACCESS,PDSO16,0.300 INCH,LEAD FREE,MS-013AA,SOIC-16

　　數(shù)據(jù)手冊(cè)：http://www.kmzr.net.cn/data/k01-36694081-AD5422BREZ-REEL.html

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　　AD5422BREZ-REEL概述

　　AD5422是一款單通道、16位、完全集成的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。它是可編程電流源和可編程電壓輸出，旨在滿(mǎn)足工業(yè)過(guò)程控制應(yīng)用的要求。該器件的AVDD電源工作范圍為10.8V至40V，電流回路符合電壓（AVDD）為0V至-2.5V。靈活的串行接口與SPI和MICROWIRE?兼容，可在3線(xiàn)模式下運(yùn)行，以盡量減少隔離應(yīng)用中的數(shù)字隔離要求。該器件還包括一個(gè)上電復(fù)位功能，確保器件在已知狀態(tài)下上電。該器件還包括一個(gè)異步清除引腳（CLEAR），可將輸出設(shè)置為零量程/中量程電壓輸出或選定電流范圍的低端。這種DAC被廣泛用于過(guò)程控制、執(zhí)行器控制、PLC等應(yīng)用中。

　　電流輸出范圍為4mA至20mA，0mA至20mA，或0mA至24mA

　　IOUT TUE(FSR)為0.5%（最大），VOUT TUE(FSR)為0.1%（最大）

　　輸出漂移為±3ppm FSR/°C，電流環(huán)路合規(guī)性電壓為（AVDD）-2.5 V

　　電壓輸出范圍為0V至5V，0V至10V，±5V，或±10V

　　10%超量程，±0.01%FSR典型TUE，±2ppm FSR/°C輸出漂移

　　靈活的串行數(shù)字接口，片上輸出故障檢測(cè)

　　片上基準(zhǔn)最大為10ppm/°C，相對(duì)精度為-0.008%FSR至+0.008%FSR

　　可選的調(diào)節(jié)DVCC輸出，異步CLEAR功能

　　電源范圍為（AVDD）10.8V至40V，（AVSS）-26.4V至-3V/0V

　　工作溫度為-40°C至+105°C，封裝樣式為24引腳TSSOP-EP

　　AD5422BREZ-REEL中文參數(shù)

二、工作原理

AD5422BREZ-REEL作為數(shù)模轉(zhuǎn)換器，其核心功能是將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)。這一過(guò)程通常通過(guò)內(nèi)部的數(shù)字到模擬的轉(zhuǎn)換機(jī)制實(shí)現(xiàn)，其中包括數(shù)字信號(hào)的處理、解碼、以及模擬信號(hào)的生成與輸出。具體來(lái)說(shuō)，該DAC接收來(lái)自微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器（DSP）或其他數(shù)字源的數(shù)字代碼，然后通過(guò)內(nèi)部的高精度電阻網(wǎng)絡(luò)或電流源陣列，將數(shù)字代碼轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的模擬電壓或電流輸出。

AD5422BREZ-REEL支持多種串行通信協(xié)議，包括SPI（串行外設(shè)接口）、Microwire、QSPI（四線(xiàn)串行外設(shè)接口）等，這使得它能夠與多種數(shù)字系統(tǒng)無(wú)縫集成。其靈活的串行接口設(shè)計(jì)，使得用戶(hù)可以根據(jù)實(shí)際需求選擇合適的通信模式，從而優(yōu)化系統(tǒng)性能和資源利用率。

三、特點(diǎn)

1. 高精度與分辨率：AD5422BREZ-REEL提供16位分辨率，確保了高精度的模擬輸出。這使得它在需要高精度控制的應(yīng)用場(chǎng)合中表現(xiàn)出色，如工業(yè)過(guò)程控制、執(zhí)行器控制等。

2. 可編程電流源與電壓輸出：該DAC內(nèi)置可編程電流源和可編程電壓輸出功能，允許用戶(hù)根據(jù)應(yīng)用需求靈活配置輸出范圍。輸出電流范圍可編程設(shè)置為4 mA至20 mA、0 mA至20 mA或0 mA至24 mA的超量程功能，電壓輸出范圍則可配置為0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V或±10 V，所有范圍均提供10%的超量程，以滿(mǎn)足不同應(yīng)用場(chǎng)景的需求。

3. 靈活的串行接口：AD5422BREZ-REEL支持SPI和Microwire等多種串行通信協(xié)議，且可在三線(xiàn)模式下工作，極大地降低了隔離應(yīng)用中所需的數(shù)字隔離要求。這種靈活的接口設(shè)計(jì)使得DAC能夠輕松集成到各種數(shù)字控制系統(tǒng)中。

4. 上電復(fù)位與異步清除功能：該DAC包含上電復(fù)位功能，確保器件在已知狀態(tài)下上電，從而提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。同時(shí)，它還配有一個(gè)異步清除引腳（CLEAR），可將輸出設(shè)置為零電平/中間電平電壓輸出或所選電流范圍的低端，為系統(tǒng)調(diào)試和故障排查提供了便利。

5. 寬電源范圍與溫度范圍：AD5422BREZ-REEL的AVDD電源工作范圍為10.8 V至40 V，電流環(huán)路順從電壓為0 V至AVDD ? 2.5 V。其工作溫度范圍為-40°C至+105°C，這使得它能夠在各種惡劣的工業(yè)環(huán)境中穩(wěn)定工作。

6. 短路與開(kāi)路保護(hù)：模擬輸出具有短路和開(kāi)路保護(hù)功能，能夠驅(qū)動(dòng)高達(dá)1 μF的容性負(fù)載，提高了系統(tǒng)的安全性和可靠性。

四、應(yīng)用

AD5422BREZ-REEL憑借其高精度、可編程性和靈活性，在多個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用：

1. 工業(yè)過(guò)程控制：在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，該DAC可用于精確控制各種工業(yè)過(guò)程參數(shù)，如溫度、壓力、流量等，實(shí)現(xiàn)高效、穩(wěn)定的生產(chǎn)過(guò)程。

2. 執(zhí)行器控制：在機(jī)器人、自動(dòng)化設(shè)備等領(lǐng)域，AD5422BREZ-REEL可用于精確控制執(zhí)行器的位置、速度等參數(shù)，提高設(shè)備的運(yùn)動(dòng)精度和響應(yīng)速度。

3. 可編程邏輯控制器（PLC）：在工業(yè)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，PLC是重要的控制單元。AD5422BREZ-REEL可與PLC無(wú)縫集成，為系統(tǒng)提供高精度的模擬信號(hào)輸出，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的控制邏輯。

4. HART網(wǎng)絡(luò)連接（LFCSP封裝）：對(duì)于需要HART網(wǎng)絡(luò)通信的應(yīng)用場(chǎng)合，LFCSP封裝的AD5422BREZ-REEL提供了一個(gè)CAP2引腳，允許HART信號(hào)耦合到DAC的電流輸出上，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和通信功能。

五、參數(shù)

以下是AD5422BREZ-REEL的主要技術(shù)參數(shù)：

• 制造商：Analog Devices Inc.（亞德諾半導(dǎo)體公司）

• 產(chǎn)品種類(lèi)：數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）

• 系列：AD5422

• 分辨率：16位

• 輸出類(lèi)型：可編程電流源和可編程電壓輸出

• 電流輸出范圍：4 mA至20 mA、0 mA至20 mA、0 mA至24 mA（可選），具有10%超量程

• 電壓輸出范圍：0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V、±10 V（可選），同樣具有10%超量程

• 電源要求：

• AVDD（模擬電源）：10.8 V至40 V

• DVDD（數(shù)字電源）：2.7 V至5.5 V

• 工作溫度范圍：-40°C至+105°C

• 通信接口：SPI、Microwire、QSPI（三線(xiàn)模式）

• 引腳配置：TSSOP-EP封裝，24引腳

• 上電復(fù)位：支持上電自動(dòng)復(fù)位至預(yù)設(shè)狀態(tài)

• 異步清除：提供異步清除引腳，可將輸出設(shè)置為零電平/中間電平電壓或所選電流范圍的低端

• 短路與開(kāi)路保護(hù)：內(nèi)置保護(hù)功能，可驅(qū)動(dòng)高達(dá)1 μF的容性負(fù)載

• 輸出精度：具體精度值依賴(lài)于配置和溫度范圍，但通常該系列DAC提供極高的線(xiàn)性度和低溫度漂移特性

• 轉(zhuǎn)換速率：雖然具體速率可能因型號(hào)而異，但AD5422系列通常提供足夠快的轉(zhuǎn)換速率以滿(mǎn)足大多數(shù)工業(yè)應(yīng)用需求

• 功耗：低功耗設(shè)計(jì)，適合長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的應(yīng)用場(chǎng)景

• 封裝形式：TSSOP-EP，適合高密度PCB布局

六、典型應(yīng)用電路與配置

在使用AD5422BREZ-REEL時(shí)，通常需要將其配置為適合特定應(yīng)用的輸出模式。以下是一個(gè)簡(jiǎn)化的配置示例，展示了如何將DAC配置為電壓輸出模式，并連接到一個(gè)模擬負(fù)載（如傳感器或執(zhí)行器）：

1. 電源連接：將AVDD連接到適當(dāng)?shù)碾娫措妷海ㄈ?2 V或24 V），DVDD連接到數(shù)字電源（如3.3 V或5 V）。

2. 串行接口連接：將DAC的串行接口引腳（如SCLK、SDI、CS/LDAC等）連接到微控制器或DSP的相應(yīng)引腳，以實(shí)現(xiàn)數(shù)字信號(hào)的傳輸。

3. 輸出配置：通過(guò)串行接口發(fā)送配置命令，設(shè)置DAC的輸出模式（電壓或電流）、輸出范圍等參數(shù)。

4. 模擬輸出連接：將DAC的模擬輸出引腳（VOUT或IOUT）連接到所需的模擬負(fù)載。如果配置為電壓輸出，則直接連接到負(fù)載；如果配置為電流輸出，則可能需要通過(guò)適當(dāng)?shù)碾娮柁D(zhuǎn)換為電壓。

5. 保護(hù)與隔離：在實(shí)際應(yīng)用中，可能需要添加額外的保護(hù)電路（如限流電阻、瞬態(tài)抑制二極管等）來(lái)保護(hù)DAC免受負(fù)載短路或過(guò)壓等異常情況的影響。同時(shí)，如果系統(tǒng)需要電氣隔離，還應(yīng)考慮使用數(shù)字隔離器或光耦等隔離器件。

七、總結(jié)

AD5422BREZ-REEL作為一款高性能、可編程的數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），憑借其高精度、靈活的輸出配置和廣泛的通信接口支持，在工業(yè)過(guò)程控制、執(zhí)行器控制、PLC系統(tǒng)集成以及需要高精度模擬信號(hào)輸出的各種應(yīng)用中發(fā)揮著重要作用。通過(guò)合理的配置和外圍電路設(shè)計(jì)，該DAC能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定可靠的模擬信號(hào)輸出，滿(mǎn)足各種復(fù)雜控制需求。隨著工業(yè)自動(dòng)化和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展，AD5422BREZ-REEL等高性能DAC的應(yīng)用前景將更加廣闊。