您好,欢迎来到维库电子市场网 登录 | 免费注册

您所在的位置:电子元器件采购网 > IC百科 > AD421BNZ

AD421BNZ 发布时间 时间:2025/11/5 14:01:28 查看 阅读:14

AD421BNZ是一款由Analog Devices Inc.(ADI)生产的高性能、单片集成的数模转换器(DAC),专为工业过程控制和自动化应用中的模拟输出驱动而设计。该器件属于AD421系列,是一款16位分辨率的串行输入、电流输出DAC,能够提供高精度、低功耗且高度可靠的4-20 mA或0-20 mA电流环路输出。这种类型的输出信号在工业环境中被广泛用于传感器信号传输、PLC模块、远程I/O系统以及智能变送器中,因其具有良好的抗干扰能力和远距离传输能力。AD421BNZ采用先进的CMOS工艺制造,集成了关键的功能模块,包括一个精密的电阻网络、可编程电流源、电压基准缓冲器以及环路供电功能,使其能够在无外部电源的情况下通过电流环自身取电工作。这极大地简化了现场仪表的设计复杂度,并提高了系统的可靠性。此外,该芯片还具备出色的温度稳定性和长期稳定性,确保在恶劣工业环境下的精确性能表现。其封装形式为DIP-16(双列直插式16引脚),便于原型开发与手工焊接,适用于需要高可靠性和易用性的应用场景。AD421BNZ支持SPI/QSPI/Microwire等标准串行接口协议,允许主控制器方便地进行配置和数据写入,同时内置上电复位电路,保证每次启动时输出处于安全状态。

参数

类型:电流输出DAC
  分辨率:16位
  接口类型:串行(SPI兼容)
  输出类型:4-20 mA / 0-20 mA 可编程
  电源电压:由环路供电(典型3.3V内核)
  工作温度范围:-40°C 至 +85°C
  安装类型:通孔(Through-Hole)
  封装/外壳:DIP-16
  非线性误差(INL):±1 LSB(最大)
  更新速率:约10 MHz时钟输入下可达1 MSPS
  参考输入电压范围:1.25 V 至 5 V
  功耗:低功耗设计,典型值小于2 mW(不含负载)
  建立时间:典型值10 μs(满量程变化)
  输出漂移:≤1 ppm/°C(典型)

特性

AD421BNZ的核心优势在于其高度集成化设计,将完整的数字到模拟转换功能与工业级电流环驱动能力结合在一个单芯片中,显著减少了外围元件数量并提升了系统可靠性。其16位分辨率提供了极高的输出精度,最小步进仅为0.305 μA(基于20 mA满量程),足以满足大多数高精度工业控制需求。该器件内部集成了一个高精度的电阻梯形网络和电流镜结构,确保在整个工作温度范围内保持优异的线性度和稳定性。它支持两种主要的输出模式:4-20 mA 和 0-20 mA,用户可通过外部配置或内部寄存器选择所需的工作模式,从而适应不同控制系统的要求。更重要的是,AD421BNZ具备环路供电能力,意味着它可以仅依靠4-20 mA电流环提供的能量来运行,无需额外的本地电源,这一特性对于两线制变送器尤为重要,因为它大幅降低了布线成本和系统复杂性。
  该芯片还内置了一个可编程逻辑接口,支持标准三线制串行通信协议(如SPI、QSPI、Microwire),数据输入格式灵活,支持16位或24位帧结构,包含命令字节和数据字节,允许主控MCU对其进行精细控制。为了提高系统安全性,AD421BNZ配备了上电复位(POR)电路,确保器件在上电过程中输出保持在预定义的安全状态(例如0 mA或4 mA),避免对下游设备造成误动作。此外,它还具有良好的电磁兼容性(EMC)设计,在工业噪声环境下仍能保持稳定的性能表现。其DIP-16封装不仅适合实验室调试和小批量生产,也方便进行热插拔测试和老化验证。整体而言,AD421BNZ是一款面向高端工业自动化领域的可靠解决方案,尤其适用于压力变送器、温度控制器、流量计、阀门定位器等需要长距离、高抗扰、精准模拟输出的应用场景。

应用

AD421BNZ广泛应用于各类工业自动化与过程控制系统中,尤其是在需要高精度、低功耗和高可靠性的模拟输出场合。典型应用包括智能两线制变送器,如压力、温度、液位和流量变送器,这些设备通常部署在石油、天然气、化工、水处理等恶劣工业环境中,依赖4-20 mA电流环进行远距离信号传输。由于AD421BNZ支持环路供电,使得整个变送器系统可以仅通过两根导线完成供电与信号传输,极大简化了现场布线并降低了维护成本。此外,它也被用于分布式控制系统(DCS)和可编程逻辑控制器(PLC)的模拟输出模块中,作为执行机构(如调节阀、电机驱动器)的控制信号源。在楼宇自动化系统中,AD421BNZ可用于HVAC(暖通空调)控制单元,实现对风门、水泵和加热器的精确调控。由于其具备SPI接口和高分辨率输出能力,该芯片还可用于校准设备、自动测试设备(ATE)以及便携式工业仪表中,作为精密电流源使用。在安全关键系统中,AD421BNZ的上电复位功能和稳定的输出特性有助于防止系统启动时的冲击或误操作,提升整体运行安全性。此外,其宽温工作范围和高抗干扰能力使其适用于户外或高温/低温极端环境下的长期运行。总之,凡是需要将数字控制信号转换为标准化工业电流信号的应用,AD421BNZ都是一个理想的选择。

替代型号

AD421ARZ

AD421BNZ推荐供应商 更多>

  • 产品型号
  • 供应商
  • 数量
  • 厂商
  • 封装/批号
  • 询价

AD421BNZ资料 更多>

  • 型号
  • 描述
  • 品牌
  • 阅览下载

AD421BNZ参数

  • 产品培训模块Data Converter FundamentalsDAC Architectures
  • 标准包装25
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭数据采集 - 数模转换器
  • 系列-
  • 设置时间8ms
  • 位数16
  • 数据接口串行
  • 转换器数目1
  • 电压电源单电源
  • 功率耗散(最大)1.95mW
  • 工作温度-40°C ~ 85°C
  • 安装类型通孔
  • 封装/外壳16-DIP(0.300",7.62mm)
  • 供应商设备封装16-PDIP
  • 包装管件
  • 输出数目和类型2 电流,单极
  • 采样率(每秒)125