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AD5421CREZ-RL7 发布时间 时间:2025/11/4 10:00:38 查看 阅读:31

AD5421CREZ-RL7是一款由Analog Devices Inc.(ADI)生产的单通道、16位、串行输入、电流输出数模转换器(DAC),专为工业过程控制和自动化应用设计。该器件采用紧凑的8引脚SOIC封装,并带有裸露焊盘以增强散热性能,符合RoHS标准。AD5421CREZ-RL7能够在宽电源电压范围内工作,支持单电源或双电源供电模式,典型供电配置为+3.3V至+5.5V逻辑接口电压与+7.5V至+36V的模拟电源电压范围,适用于环路供电的4-20mA电流环系统。其高分辨率和精确的电流输出能力使其成为智能发射器、阀门定位器、PLC/DCS模拟输出模块等关键工业设备中的理想选择。该DAC内置上电复位电路,确保输出在启动时处于安全状态(通常为0mA或三态),避免对连接的执行机构造成意外冲击。此外,AD5421还集成了片内基准电压源选项(部分型号),简化了外部元件需求,提升了系统集成度与可靠性。器件通过标准SPI/QSPI/Microwire兼容的串行接口进行通信,支持菊花链连接和CRC校验功能,增强了数据传输的可靠性和系统的可维护性。由于其高精度、低功耗和出色的热稳定性,AD5421CREZ-RL7广泛应用于需要长期稳定运行且环境条件严苛的工业现场仪表中。

参数

类型:数模转换器(DAC)
  分辨率:16位
  通道数:1
  输出类型:电流输出(4-20mA, 0-20mA等可编程)
  接口类型:SPI/QSPI/Microwire兼容串行接口
  供电电压(AVDD):+7.5V 至 +36V(模拟电源)
  逻辑供电电压(DVDD):+3.3V 至 +5.5V
  工作温度范围:-40°C 至 +105°C
  封装形式:8引脚SOIC(SOIC_N)带裸露焊盘
  产品型号后缀:REZ表示无铅、符合RoHS标准;RL7表示卷带包装
  建立时间:典型值约10μs(满量程跳变)
  非线性误差(INL):±1 LSB(最大值)
  增益误差:±0.1% FSR(满量程范围)
  输出驱动能力:可直接驱动高达1kΩ负载电阻
  参考电压源:可选内部基准或支持外部基准输入

特性

AD5421CREZ-RL7具备多项先进特性,使其在工业级DAC市场中具有显著优势。首先,其16位高分辨率保证了极高的输出精度和细粒度控制能力,适用于需要精密调节的应用场景,如高精度传感器激励或闭环控制系统中的执行器驱动。其次,该器件支持全可编程的电流输出范围,用户可通过寄存器设置实现4-20mA、0-20mA或自定义范围输出,满足多样化系统需求。其内置的故障检测机制包括开路检测、短路保护以及过温报警功能,极大提升了系统安全性与诊断能力。第三,AD5421采用先进的CMOS工艺制造,具有极低的静态功耗,典型功耗仅为1.5mW(在3.3V逻辑供电下),有助于降低整体系统能耗并减少热漂移影响。第四,它支持双电源架构设计,模拟侧可在+7.5V至+36V宽压输入下稳定工作,特别适合于两线制4-20mA电流环供电系统,在此类系统中整个仪表由回路本身供电,因此对功耗和电压适应性要求极高。第五,该芯片提供全面的数字接口保护机制,包括SPI接口上的CRC校验、写保护锁存、看门狗定时器等功能,有效防止因电磁干扰或通信错误导致的误操作。此外,器件具备良好的温度稳定性,典型温漂系数小于10ppm/°C,确保在工业宽温环境下仍能维持高精度输出。最后,AD5421CREZ-RL7支持菊花链级联模式,允许多个DAC级联使用而无需额外的片选信号,大幅简化多通道系统的布线复杂度和控制器GPIO占用。
  值得一提的是,该器件还集成了可编程报警功能,可通过软件设定触发特定输出状态以指示系统异常,例如超限报警或通信中断响应。所有配置均通过内部寄存器完成,支持掉电保存(配合外部EEPROM或通过主控记忆)。这些综合特性使得AD5421不仅适用于传统的工业自动化领域,也能拓展至智能楼宇控制、远程监测终端及本质安全型防爆设备中。

应用

AD5421CREZ-RL7主要用于工业自动化与过程控制系统中需要高精度、高可靠性的模拟电流信号输出场合。典型应用包括智能变送器,例如压力、温度、流量或液位变送器,其中该DAC将来自微处理器的数字控制信号转换为标准的4-20mA电流信号,用于远距离传输至PLC或DCS系统。在PLC(可编程逻辑控制器)和DCS(分布式控制系统)的模拟输出模块中,AD5421常被用作核心数模转换元件,实现对阀门定位器、电机驱动器或其他执行机构的精确控制。由于其支持环路供电设计,该器件非常适合用于两线制仪表,这类设备从4-20mA信号线本身获取工作电源,因而对功耗和电压效率有严格要求,AD5421的低功耗特性和宽电压适应能力正好满足这一需求。此外,该芯片也广泛应用于工厂自动化中的远程I/O模块、工业HART通信协议兼容设备以及需要冗余和故障诊断功能的安全仪表系统(SIS)。在测试与测量仪器领域,如自动校准系统或信号仿真器中,AD5421可用于生成高精度的模拟激励信号。其高线性度和长期稳定性也使其适用于医疗监控设备、环境监测站以及油气管道监控等恶劣环境下的嵌入式控制系统。得益于其强大的抗干扰能力和完善的通信保护机制,该器件在存在强电磁干扰的工业现场仍能保持稳定运行,是构建高可靠性工业电子系统的关键组件之一。

替代型号

AD5422BRUZ-RL7
  AD5662BRMZ-RL7
  DAC161S997SCSG4
  AD5593RBCPZ-RL7

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AD5421CREZ-RL7参数

  • 标准包装1,000
  • 类别集成电路 (IC)
  • 家庭数据采集 - 数模转换器
  • 系列-
  • 设置时间50µs
  • 位数16
  • 数据接口串行,SPI?
  • 转换器数目1
  • 电压电源单电源
  • 功率耗散(最大)625mW
  • 工作温度-40°C ~ 105°C
  • 安装类型表面贴装
  • 封装/外壳28-SOIC(0.173",4.40mm 宽)裸露焊盘
  • 供应商设备封装28-TSSOP 裸露焊盘
  • 包装带卷 (TR)
  • 输出数目和类型1 电压,单极
  • 采样率(每秒)*