过程控制和PLC设计指南

断。除了监测电缆的状况外，器件还提供其它安全功能，例如，通过检测芯片温度监控环境是否过热。可调节的电源跌落检测门限对于可靠的系统设计非常关键，电源电压检测门限可以在±10V至±24V范围调节，级差为2V。

　　为了保证系统安全，MAX15500/MAX15501输出还具有过流保护、对地短路保护以及高达±35V的过压保护。为满足客户需求，MAX15500/MAX15501提供可编程的超量程能力。某些用户采用满量程的105%，甚至120%进行测试或处理紧急操作(系统可能出于部分故障或强噪声环境)。MAX15500/MAX15501采用32引脚、5mm² TQFN封装，带有裸焊盘，改善散热。

　　MAX15500/MAX15501输出调理器符合HART®标准，HART (高速可寻址远端传感器)协议能够在4–20mA控制线路上承载双向数字信号，类似于1200波特率、用于固定电话呼叫的Bell 202协议。

　　MAX15500/MAX15501还具有独立的SPI™总线，减少了电气隔离所需要的光隔离器。器件采用的是特殊的自定时SPI接口，支持菊链协议。当多个SPI器件需要通过电气隔离控制时，这种模式有助于减少控制线和隔离光耦的需求。

　　在更小的PCB (PC板)上集成更多功能

　　设计分立、可选电压(单极性和双极性)或电流输出调节电路是一项极具挑战的任务，特别是当设计人员了解到需要控制满量程可变增益、针对单极性和双极性电压设置的多种复位电平、0mA和4mA电路需求时，会对系统的复杂度又进一步的认识。图5简化了这些功能设计，因为这些功能已经集成在MAX5661电流和电压输出DAC的内部。

图5. MAX5661的简化功能框图

　　MAX5661借助其编程功能解决了分立方案设计难题，可以方便地选择以下参数：

　　输出电压

　　单极性范围：0至+10.24V，±25%

　　双极性范围：±10.24V，±25%

　　电流输出

　　单极性低档范围：0至20.45mA

　　单极性高档范围：3.97mA至20.45mA

　　满量程输出增益

　　以10位分辨率或间隔调整到高达±25%的超范围

　　异步复位或清零，或预置到16位数字

　　这些功能提供了设计灵活性，作为模拟电源时，输出电压范围为±13.48V至±15.75V；电流输出时，输出电压摆幅为：+13.48V至+40V。差分电压输出可以通过电压输出放大器的加载/感应检测实现远程检测。故障输出中断指示开路电流输出、短路电压输出或状态清除。该功能由限流电压输出驱动；对于电流输出，压差检测器对超出规定范围的电流输出进行监测。/LDAC引脚用于控制异步DAC更新和多DAC同步系统。

　　上述所有功能集成在MAX5661 10mm x 10mm LQFP封装内。

　　利用电压和电流调理提供多PLC输出

　　很明显，可以利用多片MAX5661 16位器件提供其它附加功能，但是，对于需要低分辨率、低成本的PLC系统可以考虑其它方案，Maxim提供分辨率为6位至16位的DAC，拥有超过2500种不同型号的器件。该系列产品的通道选择包括：1至4通道、8通道、16通道以及32通道。通信接口包括并行、高速SPI和I²C串行总线等。另外，还可以选择快速建立时间(< 1µs)、小尺寸(SOT23、QFN、µMAX®)以及更高精度(≤ 1 LSB INL)等器件。

　　Maxim近期推出的高精度DAC系列产品包括MAX5134–MAX5137和MAX5138/MAX5139，这些DAC包括六路可选的缓冲电压输出。所有器件采用+2.7V至+5.25V单电源供电，提供3线SPI/QSPI™/MICROWIRE™/DSP兼容串行接口。

　　MAX5134–MAX5137为引脚兼容、软件兼容的16位和12位DAC。MAX5134为四通道16位器件，INL为±8。MAX5135同样为四通道DAC，分辨率为12位，INL为±1；MAX5136为双通道16位器件，INL为±8；MAX5137为双通道12位器件，INL为±1。每款DAC都提供超小尺寸(4mm²)、24引脚TQFN封装，工作在-40°C至+105°C扩展工业级温度范围。

　　MAX5138/MAX5139都是单通道、引脚和软件兼容的DAC，提供小尺寸(3mm²)、16引脚TQFN封装。MAX5138为16位DAC，INL典型值为±2；MAX5139为12位DAC，INL典型值为±0.25。

　　高性能MAX5134–MAX5139内置10ppm/°C的高精度基准，也可以使用外部基准，以支持满摆幅输出。利用一个硬件输入引脚控制DAC的输出设置，可以在上电或复位时将DAC输出置于0或中间值。该特性为阀门驱动或其它需要在上电时处于关闭状态变送器应用提供了附加保护。硬件加载DAC (/LDAC)引脚支持多片DAC的同步更新。串行接口提供/READY输出，简化多片MAX5134–MAX5139、MAX15500/MAX15501以及MAX5661器件链接时的控制。

对于高性价比的4路输出PLC应用，可以选择MAX5135四通道12位DAC和四通道MAX15500输出调