ZHCAD68 September 2023 INA823 , OPA2387 , XTR115 , XTR116
4-20mA 電流環(huán)路變送器負責為所有電橋和 INA 電路供電,還負責提供精確的電流調節(jié)。該器件需要一些外部電路才能正常工作,如圖 2-5 所示。
XTR 5V 片上穩(wěn)壓器 (VREG) 為 2A INA 供電,而 4.096V 精密基準 (VREF) 為電橋和 INA 基準分壓器供電。VREG 可能會出現(xiàn)數(shù)百 mV 的電壓偏移,具體取決于其灌電流或拉電流大小,因此當需要精確的電壓時,務必使用 VREF(請參閱 XTR116 數(shù)據(jù)表中的圖 6-5)。從 VREG 或 VREF 汲取的電流必須返回到本地接地引腳 (IRET)。
電阻 RIN1 和 RIN2 負責將 INA 的輸出電壓轉換為可饋入 IIN 引腳的電流。失調電流電阻 (ROS) 用于為 IIN 額外增加 20μA 電流,從而將輸入電流提升至所需的 40μA 至 200μA。XTR 提供增益 100,在輸出電流引腳上可以看到這一點 (IOUT = 100*IIN)。電容器 CIN 和 RIN1 在 INA 的輸出端構成一個低通濾波器,用以限制噪聲。這些無源器件的計算公式如下。
建議在環(huán)路電源電壓 (V+) 與輸出電流引腳 (IOUT) 之間使用一個 10nF 去耦電容器 (CS1)。電容器和輸出負載電阻形成低通濾波器,用于限制系統(tǒng)的帶寬。需要一個外部晶體管 (Q1) 來傳導大部分輸出電流,以避免片上出現(xiàn)熱致誤差。在最大環(huán)路電壓和輸出電流下,該晶體管的功率耗散可接近 1W。要采取額外的保護措施,可以考慮使用二極管電橋和鉗位二極管,分別用于反向電壓和過壓浪涌保護。