工業(yè)模擬輸出信號(hào)調(diào)理器（Maxim）

Maxim推出工業(yè)模擬輸出信號(hào)調(diào)理器MAX15500/MAX15501。器件能夠?yàn)楣I(yè)市場(chǎng)提供比競(jìng)爭(zhēng)器件更多的功能、更高的集成度以及更小的整體方案尺寸。器件具有空前的集成度：可編程電壓輸出放大器和電流輸出放大器；直接從24V現(xiàn)場(chǎng)電源產(chǎn)生±10V和4至20mA輸出；±35V電路保護(hù)；全面的故障指示；靈活的菊鏈連接。

MAX15500/MAX15501節(jié)省了4至20mA和/或雙極性/單極性電壓輸出應(yīng)用的電路板空間和設(shè)計(jì)時(shí)間。器件可理想用于PLC (可編程邏輯控制器)模擬輸出、分布式I/O、嵌入式系統(tǒng)以及工業(yè)控制和自動(dòng)化系統(tǒng)。器件高度的集成特性提高了設(shè)計(jì)靈活性，可采用單個(gè)器件實(shí)現(xiàn)通道間隔離的應(yīng)用，或采用多個(gè)器件實(shí)現(xiàn)群隔離應(yīng)用。

針對(duì)PLC模塊進(jìn)行優(yōu)化

MAX15500/MAX15501簡(jiǎn)化了PLC模塊的設(shè)計(jì)。同類典型的信號(hào)調(diào)理器需要精確匹配的電阻，以便在整個(gè)溫度范圍內(nèi)較好地跟蹤電壓。MAX15500/MAX15501集成的電壓放大器和電壓至電流轉(zhuǎn)換器省去了這些額外的電阻，從而節(jié)省了寶貴的電路板空間。器件外部只需一個(gè)電流增益設(shè)置電阻。器件提供全面的故障檢測(cè)，包括電流模式下的負(fù)載開(kāi)路、電壓模式下的負(fù)載短路、過(guò)熱、以及電源欠壓，可以檢測(cè)間歇性和永久性的負(fù)載故障。發(fā)生故障時(shí)，漏極開(kāi)路故障中斷引腳將被拉低。這兩款器件是市場(chǎng)上僅有的集成所有上述功能的器件。可通過(guò)SPI™接口讀取故障位狀態(tài)。

MAX15500/MAX15501模擬輸出調(diào)理器可以將輸出擴(kuò)展至滿幅的+5%或+20%，提供PLC廠家所需的與控制電壓信號(hào)正比的可編程電流(高達(dá)±24mA)或電壓(高達(dá)±12V)輸出?？刂齐妷和ǔＳ赏獠緿AC提供，DAC的輸出電壓范圍為0至4.096V (MAX15500)和0至2.5V (MAX15501)。

輸出電流和電壓可選擇為單極性或雙極性。另外，可以在輸入信號(hào)中加入HART信號(hào)。

為工業(yè)控制系統(tǒng)提供一流的故障指示能力

多數(shù)工業(yè)控制系統(tǒng)需要故障檢測(cè)和故障處理功能。通常，競(jìng)爭(zhēng)器件采用3倍數(shù)量的中斷標(biāo)志用于故障檢測(cè)，因而需要更多的引腳和光電隔離器。這些故障引腳均不能閉鎖，因此競(jìng)爭(zhēng)器件需要使用更多的微控制器中斷來(lái)檢測(cè)間歇性故障。此外，競(jìng)爭(zhēng)器件只能監(jiān)測(cè)極少的故障源，并且沒(méi)有一款具有電源監(jiān)測(cè)功能。

相比之下，MAX15500/MAX15501具有同類產(chǎn)品中最全面的故障處理能力和最佳的故障指示性能。MAX15500/MAX15501沒(méi)有使用獨(dú)立的中斷引腳，而是通過(guò)SPI接口和一個(gè)額外的漏極開(kāi)路中斷輸出指示短路、開(kāi)路、低壓以及過(guò)熱等故障狀態(tài)。這種故障檢測(cè)方法減少了所需的主處理器I/O引腳數(shù)量和軟件加載。針對(duì)需要故障跟蹤及解決的系統(tǒng)，器件提供了一個(gè)故障寄存器，存儲(chǔ)故障源信息。MAX15500/MAX15501還包含一個(gè)用于監(jiān)測(cè)負(fù)載的模擬輸出。該系列器件是能夠進(jìn)行PSU監(jiān)測(cè)的信號(hào)調(diào)理器的唯一選擇。

獨(dú)特的性能

“設(shè)計(jì)者現(xiàn)在可以直接采用±24V現(xiàn)場(chǎng)電源為輸出調(diào)理器供電”，Maxim數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)品開(kāi)發(fā)部總監(jiān)Jeremy Tole表示。直接采用±24V電源供電是對(duì)使用外部電壓調(diào)節(jié)器的競(jìng)爭(zhēng)方案的顯著改進(jìn)。另外，MAX15500/MAX15501具有標(biāo)準(zhǔn)的±24V、±20%現(xiàn)場(chǎng)電源范圍，而競(jìng)爭(zhēng)器件只能工作在最大±22V的電源電壓。因此，競(jìng)爭(zhēng)器件需要外部電壓調(diào)節(jié)器以實(shí)現(xiàn)±24V方案。

±24V電源電壓下，MAX15500/MAX15501在電流模式時(shí)可以處理750Ω的典型負(fù)載，±32.5V電源時(shí)負(fù)載可增至1000Ω?！霸O(shè)計(jì)人員可以確信器件輸出具有±35V的現(xiàn)場(chǎng)電源保護(hù)能力，這是該系列器件獨(dú)有的特性”，Tole補(bǔ)充道。由于省去了其它方案所需的額外保護(hù)電路，這種電壓保護(hù)特性節(jié)省了成本和電路板空間。另外，MAX15500/MAX15501的輸出、電源輸入和檢測(cè)輸入均具有高達(dá)±35V的對(duì)地或?qū)﹄娫吹倪^(guò)流和短路保護(hù)。

MAX15500/MAX15501通過(guò)3線SPI/QSPI™/MICROWIRE™/DSP兼容的串行接口進(jìn)行編程，串口可菊鏈連接。由于這種接口節(jié)省了電路板空間、降低了光電隔離和變壓器隔離系統(tǒng)的復(fù)雜度，因而成為首選的接口。器件就緒邏輯輸出和2個(gè)器件選擇輸入簡(jiǎn)化了多個(gè)器件的菊鏈連接。一串MAX15500/MAX15501器件可以端接至任何標(biāo)準(zhǔn)SPI兼容的單個(gè)器件。鏈路中的MAX15500/MAX15501部分具有與單個(gè)器件相似的時(shí)序參數(shù)要求。

MAX15500/MAX15501關(guān)鍵特性
• 采用±24V工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)電源供電
• 高達(dá)±32.5V的電源電壓
• 高達(dá)±35V的輸出保護(hù)
• 支持+4.096V (MAX15500)或+2.5V (MAX15501)輸入信號(hào)
• 可編程輸出(具有輸出擴(kuò)展能力)：±10V、0至10V、0至5V、±20mA、0至20mA、4至20mA
• 具有菊鏈能力的SPI接口
• 用于菊鏈連接的低電平有效READY輸出
• 用于讀回配置的DOUT，以提供額外的安全性
• 全面的故障指示：短路和過(guò)流保護(hù)、開(kāi)路檢測(cè)、低壓檢測(cè)、過(guò)熱保護(hù)以及額外的安全性
• 用于監(jiān)測(cè)負(fù)載的模擬輸出
• 電流模式下輸出可驅(qū)動(dòng)0至1kΩ負(fù)載
• 電壓輸出可驅(qū)動(dòng)低至1kΩ的負(fù)載
• HART兼容
• 整個(gè)溫度范圍內(nèi)增益誤差漂移為2ppm/°C
• 40µs快速建立時(shí)間

MAX15500/MAX15501提供超小尺寸(5mm x 5mm)、32引腳TQFN封裝，工作于-40°C至+105°C擴(kuò)展工業(yè)級(jí)溫度范圍?？商峁悠泛驮u(píng)估板。