具有额外电压输出能力的完整4 mA至20 mA HART解决方案

源

· 数字测试滤波器(HCF_TOOL-31，可从HART通信基金会获得)

· 500Ω负载电阻

· OP184 放大器(位于单独的试验板上且带有连接线)

· 外部电容C1 (4.7 nF)、CH (8.2 nF)和CL (4.7 nF);电阻RH (27 kΩ)

· Tektronix DS1012B示波器或等同产品

图11. 测试设置框图

静默期间噪声测量 AD5422 LFCSP

如前文所述，对于静默测试期间的输出噪声，AD5700调制解调器并未在发射数据(静默)。AD5422设置为输出所需的电流并通过HART通信基金会带通滤波器。接着使用Tektronix TDS1012B示波器测量输出噪声;结果显示输出噪声在HART通信基金会协议规范要求的范围内。

模拟变化率测量 — AD5422 LFCSP

模拟变化率规范可确保当AD5422调节电流时，模拟电流的最大变化率不会干扰HART通信。电流的阶跃变化会扰乱HART信号。为进行这个测试，AD5422被编程为输出一个4 mA至20 mA切换的周期波形，该波形在两个值上都没有延迟，以获得最大变化率。所用的压摆率设置为SR时钟= 3和SR阶跃= 2，C1设置为4.7 nF，C2保持开路。

此外，再将SR时钟设置改变为5而不是3，并保持其它所有设置和元件值不变，从而进一步降低压摆率，由此另外进行测量;至于相关影响，可比较图9和图10来得出。

静默期间噪声测量 —AD5422 TSSOP

另外还执行了额外测量，以模拟AD5422 TSSOP封装选项在这种配置下的表现;不过，没有连接在CAP1引脚的电容(C1)(因为此器件的TSSOP版本没有CAP1引脚)。

虽然与有C1的LFCSP器件相比，没有C1时测得的静默期间输出噪声值更大，但还是在HART通信基金会协议规范要求的范围内。图12和图13中的通道2显示了有HCF_TOOL-31滤波器时的宽带噪声，IOUT为4 mA时结果为530μV rms，IOUT为12 mA时结果为690μV rms。可将这些曲线图与图7及图8进行比较，以体现有无C1的影响如何。

图12. 无C1且输出电流为4 mA时HART滤波器输入(通道1)和输出(通道2)端的噪声

图13. 无C1且输出电流为12 mA时HART滤波器输入(通道1)和输出(通道2)端的噪声

模拟变化率测量 — AD5422 TSSOP

从模拟变化率测试的角度来看，无论有无C1，最大峰值结果都相似。主要区别在于，没有C1时，峰峰值本底噪声要大得多。图14和图15分别是压摆率为120 ms(SR时钟= 3和SR阶跃= 2)和240 ms(SR时钟= 5和SR阶跃= 2)时的模拟变化率曲线图。

图14. AD5422输出(通道1)和HART滤波器输出(通道2)，SR时钟= 3，SR阶跃= 2，C1 = NC，C2 = NC

图15. AD5422输出(通道1)和HART滤波器输出(通道2)，SR时钟= 5，SR阶跃= 2，C1 = NC，C2 = NC

同样，可将这些曲线图与图9及图10进行比较，以体现有无C1的影响如何。虽然这种电路配置中所用的HART耦合技术要求采用外部RSET电阻，但请注意，即使该电路的HART部分未实施，添加缓冲器也会在使用内部RSET电阻时造成IOUT精度略微降低。因此，在使用这种缓冲器配置将电压和电流输出引脚连接在一起时，建议使用外部RSET电阻。