工业自动化解决方案

多路复用器多路复用器VOUT_1VOUT_2VOUT_3VOUT_N电源稳压器电源输入执行器控制、阀门控制、4mA至20mACOMMS传感器放大器放大器放大器温度流量压力模数转换器隔离传感器数模转换器隔离系统接口系统控制器/处理器基准电压源基准电压源放大器/驱动器缓冲区缓冲区ADI公司与工业客户已有40余年的良好合作经验，能定义、开发和部署完整的信号链解决方案，并能针对具体工业应用优化解决方案。ADI公司历来支持工业产品的长使用周期，承诺维持制造能力的连续性以保证供货，并且拥有受过培训的销售队伍、知识丰富的现场应用工程师和先进设计支持工具(包括评估板和SPICE模型)作为后援。此外，ADI公司还提供业界一流的质量和供应链支持，确保出色地按时完成交货。工业自动化解决方案数据转换器、放大器、电源管理、隔离器、接口、微控制器www.analog.com/industrial从汽车组装、食品加工到石油冶炼，大量工业过程控制应用对功能丰富、性能强大、可靠性高的半导体元件的需求日益高涨，要求提供相应的解决方案。传感器和执行器使用程度的提高，能够更严密地控制开环过程和闭环过程，使资产管理、楼宇控制、测量和可编程自动化等系统得以改进。本手册主要介绍最近发布的信号路径IC，这些IC非常适合用在目前及未来工业控制系统内要求苛刻的工业环境中。测量与控制实施方案存在于很多工业应用中，包括可编程逻辑控制器(PLC)、分布式控制系统(DCS)、智能发射机和通用数据采集等。其目的是利用各种类型的传感器和反馈机制来收集、存储、分析数据，以监测并控制机器或交互系统。通过传感器采集的数据涉及到对电压和电流等模拟变量的精密测量和处理，这要求传感器能够经常感应到非常小的变化。输入信号链中使用的典型器件包括放大器、多路复用器、隔离器和模数转换器(ADC)。精度、漂移、噪声抑制和处理速度等都是这些系统的极重要特征。系统对精度、带宽和输入范围的要求一方面决定了信号链元件的选择，另一方面也决定了电源元件的选择。DSP或微控制器通常用来处理数字信号，以供显示或分析。一旦过程数据得到适当的调节和数字化，一般就会发生相应的动作，此动作发生在输出信号链中，此时会有一个响应馈入DAC中，它可控制或操纵相应的执行器、泵、阀门，或只是在4mA至20mA控制环路上传输数据，具体取决于所需的结果。如果系统处在恶劣的工业环境中，则安全规则不仅要求提供隔离屏障以防止接地环路，还要求操作本身具有内在的安全性。线路浪涌会造成高电压或高电流，从而引起噪声，降低测量性能，甚至破坏系统元件，这就需要使用隔离器件予以防范。ADI公司拥有种类齐全的模拟、电源和接口IC产品可供选择，能为客户提供顶级的过程处理解决方案，并将继续大力投资于工业市场，开发创新产品系列。利用我们的新型数据转换器、运算放大器、隔离器、接口IC和电源产品，您将能找到实现您目前及未来工业控制系统性能要求的完美解决方案。前言2数据转换器应用分布式控制系统•可编程逻辑控制器(PLC)•4mA至20mA温度、压力和流量测量智能发•射机AD7794：单芯片过程测量解决方案降低成本AD7794是一款24位Σ-ΔADC，巧妙地平衡了噪声(有效值低至40nV)与极低功耗(仅为450μA)性能之间的关系，因此是环路供电智能发射机和现场仪表的理想解决方案。该器件是高度集成的多通道模拟输入解决方案，小型TSSOP封装中内置了片内PGA、基准电压源、电流源和时钟等众多功能。标配50Hz、60Hz同时抑制，并提供可编程输出数据更新速率以供灵活选择。有了这些片内特性，许多外围元件便不再需要，因而节省了成本、电路板空间和设计时间，使得AD7794特别适合工业模拟输入模块的需求。另请参见AD7785、AD7792、AD7793和AD7795扩展系列产品，以便找到最适合您特定工业设计的器件。特性极低噪声(有效值40nV)•极低功耗(450•μA)最高20.5位无噪声分辨率•可编程数据速率范围为4Hz•至470Hz集成PGA和时钟•集成激励电流源、基准电•压源50Hz、60Hz同时抑制•工作温度最高可达+125°C�•24引脚TSSOP封装•应用电子秤•分布式控制系统•可编程逻辑控制器•AD7190：4.8kHz、超低噪声、集成可编程增益放大器(PGA)、24位𝚺-𝚫ADC，使精密测量速度更快AD7190是业界领先的新系列Σ-ΔADC中的首款器件，旨在使工业设备制造商能提高其高性能测量产品的工作速度和精度。AD7190ADC实现了16位以上无噪声分辨率，最高达2.4kHz，输入电压范围为40mV至5V，这一性能水平使得设计师能以更快的速度和更高的精度测量更小的信号，从而可以显著改善诸如电子秤、PLC/DCS模拟输入模块、过程控制器等精密工业测量和控制系统的性能。另外，该器件的噪声仅有7nV(有效值)，对于高精度直流系统，当输入信号为40mV、数据速率为4.7Hz时，设计师可以实现业界领先的21位无噪声分辨率。在同一数据速率条件下，当输入信号为5V时，AD7190可提供23位无噪声分辨率。AD7190能在任何Σ-ΔADC的最广数据速率和输入信号范围上提供优异的无噪声分辨率，便于制造商灵活地将同一数据转换器解决方案应用于不同类型的最终设备中。特性超低噪声(有效值7nV)•最高23位无噪声分辨率•可编程数据速率范围为•4.7Hz至4.8kHz集成PGA和时钟•提供零延迟模式•50Hz、60Hz同时抑制•工作温度最高可达+105°C•24引脚TSSOP封装•3应用电机控制•功耗测量•仪器仪表•AD7264：同步采样、1MSPS、14位、集成PGA、双通道SARADCADI公司的AD7264通过将两个同步采样逐次逼近型(SAR)模数转换器(ADC)、两个可编程增益放大器(PGA)及四个比较器集成在单一芯片上，简化了工业电机控制设计。这款新ADC解决方案为多种类型传感器提供直接接口，相对于以往要执行同样的系统控制功能，需要多达3块不同的采集板，而现在工业电机驱动器只需使用1块标准化数据采集板。利用这一集成解决方案，设计师可以开发出更简易、更具成本效益的电机控制单元。AD7264为工业应用而设计，拥有两个高速、低功耗SARADC，每个ADC均可提供最高达1MSPS的吞吐量。片内PGA接受真差分模拟输入，并支持从1到128的13级可编程增益设置。此外，AD7264内置4个片内比较器：其中2个针对低功耗做了优化，另外2个针对短传播延迟做了优化。AD7262是一款12位引脚兼容解决方案。对于单端差分转换，推荐使用ADI公司的AD8132和ADA4941-1驱动器。特性双14位ADC•真差分模拟输入•可编程增益级：•×1,×2,×3,×4,×6,×8,×12,×16,×24,×32,×48,×64,×96,×128每个ADC的吞吐量：1MSPS•4个片内比较器•低功耗：24mA•48引脚LQFP、48引脚LFCSP•数据转换器应用过程控制•数据采集•运动控制•仪器仪表•AD7634：工业应用的18位、双极性输入ADC在现有解决方案中，数据采集客户使用电平转换和增益级来适应其原始设备制造商(OEM)客户所要求的各种双极性和单极性输入范围。利用AD763x、AD761x和AD795x系列iCMOS®PulSAR®ADC，客户可以去掉大部分此类信号调节元件，使用软件代替硬件，来选择各种输入范围。对于具有多种输入范围的现有ADC，客户必须通过引脚将多个模拟输入连接起来才能改变输入范围。而这些14位、16位和18位系列器件分别以16倍、64倍的系数提高了现有ADC的软件可选输入范围。特性软件可编程输入范围：0V至•5V、0V至10V、±5V、±10V吞吐量最高达1MSPS•14位、16位和18位分辨率，•无失码48引脚LFCSP、48引脚LQFP•片上基准电压源和缓冲区•4应用多通道PLC/DCS系统•可编程衰减器•数据采集系统•AD5064：16位时INL为∙1LSB的低压四核DACAD5064非常适合用于精密多通道I/O系统，它是一款四核16位DAC，在0V至5V输出范围上具有16位精度，总非调整误差小于±2mV，采用14引脚TSSOP封装。该器件还可以提供具有独立参考引脚的16位TSSOP封装，这样每个DAC均能灵活地采用不同基准电压驱动。此外，该器件极其灵活，提供很多方便的控制功能，例如：引脚可选复位/上电至中间量程或零电平、硬件LDAC和CLR引脚，以及允许用户选择清零选项的可编程CLR功能。其它功能包括：LDAC脚无效使能功能，使得只有选定的通道才能同步更新；一个SDO引脚，允许以菊花链形式连接多个器件；以及按通道的省电功能。还提供引脚兼容12位和14位版本。AD5765是一款四核、16位、双极性、电压输出型数模转换器(DAC)，采用±5V双电源供电。AD5765内置输出放大器、基准电压源缓冲和专有上电/省电控制电路，最大积分和差分非线性度(INL和DNL)为1LSB。它还拥有一个数字I/O端口，每通道均对应有数字偏置和增益调整寄存器。该器件采用32引脚TQFP封装。特性16位分辨率•INL和DNL为1LSB•提供12位、14位引脚兼容•器件片内精密驱动与检测放大器•14引脚TSSOP、16引脚TSSOP•应用模拟I/O系统•闭环伺服控制•过程控制•AD5754R：小巧灵活的多通道电压输出DACAD5754R是具有用户可编程电压输出范围的16位四核DAC。该系列包括12位、14位和16位分辨率双通道及四通道配置，采用4.5V至16.5V单电源或±4.5V至±16.5V双电源供电。输出范围可通过软件选择，选项有5V、10V、±5V、±10V以及超量程设置。AD5754R可实现0.1%总非调整误差(TUE)的精度水平，并且内置了一个精度为5ppm/°C的基准电压源。这些器件集成了30MHz串行外设接口、上电复位和按通道的省电模式。此外，这些器件提供硬件LDAC和CLR功能，并且通过片内可编程精密输出放大器以实现轨到轨输出摆幅，使动态范围达到最大，并使器件能提供广泛终端应用所要求的性能。所有这些器件的额定温度范围均为–40°C至+85°C工业温度范围。特性12位、14位和16位分辨率•可选用户可编程电压输出•精度：0.1%TUE•片内精密驱动与检测放大器•24引脚TSSOP封装•数据转换器5数据转换器应用分布式控制系统•可编程逻辑控制器•4mA至20mA智能发射机•AD5422：一步完成启动和通信AD5422非常适合用于按通道隔离系统，它是一款串行输入、精密、全集成式16位转换器，提供可编程电流源和可编程电压输出。输出配置可通过软件选择，电压模式下选项有5V、10V、±5V和±10V，电流模式下选项有4mA至20mA、0mA至20mA和0mA至24mA。所有输出范围均包括一个附加超量程设置。模拟输出提供输出控制功能，可驱动1μF容性负载和1H感性负载。该器件采用12V至48V单电源或±12V至±24V双电源供电。当发生线路故障时，例如电缆连接或远程负载开路或短路，内部故障检测电路会提供硬件和软件指示。该器件内置一个精密10ppm/°C基准电压源。特性16位分辨率•电压输出和电流输出•精度：0.1%TUE•片内精密驱动与检测放大器•集成诊断功能•12位引脚兼容器件•24引脚TSSOP、40引脚LFCSP•应用工业自动化•过程控制•4mA至20mA环路供电智能传感器•ADuC706x：数据采集与处理性能无与伦比的精密模拟微控制器拥有同类最佳数据转换性能的ADuC706x系列ARM7™微处理器非常适合工业系统工程师用来设计智能检测、工厂自动化和仪器仪表设备。ADuC7060和ADuC7061内置两个24位Σ-ΔADC及一系列采用ARM7内核的模拟外设，为精密检测应用提供了解决方案。由于这些器件将32位RISCMCU、闪存和高分辨率数据转换器集成于一个小面积封装内，再加上低功耗操作性能，因此不存在分立式混合信号解决方案所具有的复杂性、成本和性能降级问题。这些24位Σ-ΔADC为支持4m