ADI單通道16位I/V輸出DAC AD5423 和過(guò)壓保護(hù)SPST開關(guān) ADG5401F 的組合，符合此類控制需求，能夠滿足模擬輸出模塊的要求。

精密是AD5423的一個(gè)主要特性。在電壓輸出模式下，25°C時(shí)的TUE低至±0.01%（整個(gè)溫度范圍為±0.05%），典型輸出漂移為0.35 ppm FSR/°C。在電流輸出模式下，25°C時(shí)的TUE也是±0.01%，典型輸出漂移為2 ppm FSR/°C。所有輸出模式下的差分非線性(DNL)為±1 LSB，保證單調(diào)性。

精密開關(guān)ADG5401F的導(dǎo)通電阻(R_O)為6Ω，集成了輔助反饋通道，用于將通道I_OUT/V_OUT連接至AD5423的+V_SENSE輸入，這樣就消除了任何與ADG5401F導(dǎo)通電阻變化相關(guān)的誤差。ADG5401F在整個(gè)溫度范圍內(nèi)的最大導(dǎo)通漏電流為40 nA。對(duì)于16位4 mA至20 mA電流輸出DAC，此漏電流不足1 LSB，輸出信號(hào)鏈的精度不受影響，動(dòng)態(tài)范圍可最大化。

ADG5401F過(guò)壓保護(hù)SPST開關(guān)用在AD5423 DAC的模擬輸出上，在通電和無(wú)電狀態(tài)下均能提供過(guò)壓保護(hù)。ADG5401F的源極(S)和源反饋(SFB)引腳可承受最高±60 V的過(guò)壓。這將保護(hù)精密模擬輸出節(jié)點(diǎn)不會(huì)因?yàn)橄到y(tǒng)掉電、接線錯(cuò)誤、電源時(shí)序等問(wèn)題而損壞。圖1詳細(xì)顯示了模擬輸出模塊中應(yīng)如何連接AD5423和ADG5401F。

ADG5401F電源設(shè)置過(guò)壓故障閾值，如果源極引腳（S或SFB）上的電壓超過(guò)ADG5401F電源電壓，則認(rèn)為發(fā)生故障，主開關(guān)通道和輔助反饋通道將自動(dòng)斷開。

當(dāng)開關(guān)通道在故障期間斷開時(shí)，任何大的故障電流都會(huì)被禁止流回DAC輸出和系統(tǒng)電源。在過(guò)壓事件期間沒有大的故障電流流動(dòng)，因此系統(tǒng)功耗不再受故障功耗約束，系統(tǒng)電源所需的設(shè)計(jì)工作量得以減少。ADG5401F允許系統(tǒng)移除輸出信號(hào)路徑中的限流電阻，該電阻在某些應(yīng)用中可能引起負(fù)載裕量問(wèn)題。

ADG5401F集成一個(gè)防開環(huán)開關(guān)。如果V_OUT/I_OUT節(jié)點(diǎn)遭受過(guò)壓信號(hào)，ADG5401F將啟動(dòng)過(guò)壓保護(hù)模式，主通道和輔助反饋通道開關(guān)均會(huì)斷開。與此同時(shí)，內(nèi)部防開環(huán)開關(guān)（D和DFB之間的內(nèi)部連接）將閉合。該防開環(huán)開關(guān)使DAC輸出反饋環(huán)路保持完整，并防止DAC將輸出鉗位到電源軌。

為實(shí)現(xiàn)高壓瞬變保護(hù)，例如IEC 61000-4-2 ESD、IEC 61000-4-4電快速瞬變脈沖群(EFT)和IEC 61000-4-5浪涌，應(yīng)使用分立電阻和瞬變電壓抑制(TVS)器件實(shí)施類似圖2所示的電路。將電阻放在系統(tǒng)的反饋環(huán)路內(nèi)，使電阻不會(huì)給系統(tǒng)輸出增加任何誤差。

表1. 高壓瞬變保護(hù)

AD5423內(nèi)置一個(gè)12位內(nèi)部診斷ADC，可以提供關(guān)于用戶可選輸入（例如電源、地、內(nèi)部裸片溫度和基準(zhǔn)電壓源）的診斷信息。

片內(nèi)診斷寄存器包含用于指示各種故障情況的標(biāo)志，以及因?yàn)槿魏喂收隙|發(fā)的FAULT引腳。電壓輸出模式下會(huì)監(jiān)視短路檢測(cè)，電流輸出模式下會(huì)監(jiān)視開路檢測(cè)。AD5423還提供循環(huán)冗余校驗(yàn)(CRC)，可對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)；如果當(dāng)前數(shù)據(jù)包看起來(lái)不正確，則觸發(fā)FAULT引腳。它還提供溫度監(jiān)控功能，如果芯片溫度超過(guò)設(shè)定的限值，就會(huì)記錄故障。

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