概述
AD74115H是一款軟件可配置的單通道輸入/輸出設(shè)備，用于工業(yè)控制應(yīng)用。AD74115H集成在單片上，提供廣泛的使用案例。這些使用案例包括模擬輸出、模擬輸入、數(shù)字輸出、數(shù)字輸入和電阻溫度檢測器（RTD）和熱電偶測量的功能。AD74115H還有一個集成HART調(diào)制解調(diào)器。使用一個串行外圍接口（SPI）處理所有與設(shè)備的通信，包括與HART調(diào)制解調(diào)器的通信?？赏ㄟ^SPI或通用輸入和輸出（GPIO）引腳來評估數(shù)字輸入和數(shù)字輸出，來支持更高速的數(shù)據(jù)速率。

該設(shè)備配備一個16位Σ-Δ模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和一個14位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC）。AD74115H包含一個高精度2.5 V片上基準(zhǔn)電壓源，可用作DAC和ADC的基準(zhǔn)。

通過ADP1034配套產(chǎn)品提供電源和隔離。ADP1034和AD74115H一起使用時，正模擬電源AVDD上具備可編程功率控制（PPC），實現(xiàn)最終應(yīng)用中的優(yōu)化功率解決方案。如果需要單極功能，可以啟用一個片上充電泵。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD74115H具有HART調(diào)制解調(diào)器的單通道軟件可配置輸入 輸出技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 隔離工業(yè)控制系統(tǒng)
• 過程控制
• 工廠自動化
• 樓宇控制系統(tǒng)

特性

• 單通道軟件可配置的輸入/輸出
• 多個可配置模式采用一個引腳
  • 電壓輸入
  • 電流輸入
  • 電壓輸出
  • 電流輸出
  • 數(shù)字輸入
  • 數(shù)字輸出
  • 2線、3線或4線RTD測量
  • 熱電偶測量
• 面向引腳的螺絲端子能夠承受過壓，無論是否通電
• 輔助高電壓感應(yīng)引腳
• 10ppm°參照溫度系數(shù)
• 具有可選50 Hz和60 Hz抑制性能的16位Σ-ΔADC
• 14 位單調(diào) DAC
• 單極和雙極能力
• 集成式HART調(diào)制解調(diào)器
• 片內(nèi)診斷，包括開路和短路檢測
• 內(nèi)部溫度傳感器，精度為 ±5°C
• 兼容 SPI
• 寬電源電壓范圍
• 可編程電源控制
• 溫度范圍：?40°C 至 +105°C
• 48 引腳 LFCSP

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

術(shù)語

ADC 失調(diào)誤差

對于單極性輸入范圍，當(dāng)輸入短路（0 V）時，ADC 失調(diào)誤差是與零刻度碼（0x0000）之間的偏差，以最低有效位（LSB）為單位。
對于雙極性輸入范圍，當(dāng)輸入短路（0 V）時，ADC 失調(diào)誤差是與中間刻度碼（0x8000）之間的偏差，以最低有效位（LSB）為單位。

ADC 增益誤差

增益誤差適用于單極性和雙極性范圍。增益誤差是 ADC 量程誤差的一種度量。
對于輸入范圍，增益誤差定義為滿量程誤差減去零刻度誤差。該誤差以百萬分之一滿量程（ppm FSR）表示。

DAC 失調(diào)誤差

當(dāng) DAC 輸出寄存器加載 0x0 時，失調(diào)誤差是模擬輸出與理想零刻度輸出之間的偏差。失調(diào)誤差以毫伏（mV）為單位表示。
DAC 雙極性零誤差

當(dāng) DAC 輸出寄存器加載 0x0000 時，雙極性零誤差是模擬輸出與理想中間刻度輸出（0 V）之間的偏差。此誤差僅適用于雙極性輸出范圍。
DAC 增益誤差

增益誤差是 DAC 量程誤差的一種度量。該誤差是 DAC 傳輸特性斜率與理想斜率之間的偏差，以滿量程的百分比（% FSR）表示。
總未校正誤差（TUE）

TUE 是輸出與理想值之間的最大偏差。TUE 包括積分非線性（INL）、失調(diào)、增益誤差和內(nèi)部參考誤差。

操作理論

AD74115H 是一款單通道、軟件可配置輸入輸出器件，專為滿足隔離過程控制和工廠自動化應(yīng)用的需求而設(shè)計。該器件完全集成了片上解決方案，用于輸入和輸出操作。AD74115H 具有 16 位Σ-Δ型 ADC 和 14 位數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），采用 7 mm × 7 mm、48 引腳的 LFCSP 封裝。AD74115H 還集成了 HART 調(diào)制解調(diào)器。

通過向配置寄存器寫入內(nèi)容可對通道進(jìn)行配置。用戶可通過 AD74115H 寄存器映射，細(xì)化每種操作模式的默認(rèn)配置。有關(guān)詳細(xì)功能框圖，請參見圖 32。

堅固架構(gòu)

AD74115H 系統(tǒng)在嘈雜環(huán)境中具有高穩(wěn)定性，能夠承受過壓情況，如線路誤接和電涌事件。片上線路保護(hù)器可確保當(dāng) I/OP 螺絲端子的電位高于 AVD 引腳時，不會向芯片供電。

圖 32 和表 36 中所示的推薦外部組件（包括瞬態(tài)電壓抑制器 TVS），能夠抵御輸入和輸出端子上的電涌。使用推薦的組件時，I/OP 和 I/ON 螺絲端子可承受高達(dá)直流±36 V 的過電壓（由外部 TVS 限制）。

SPI 內(nèi)置循環(huán)冗余校驗（CRC）功能，可確保在嘈雜環(huán)境中實現(xiàn)無差錯通信。