时间:2025/11/5 16:27:43
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AD693AD是一款由Analog Devices(ADI)公司生产的高性能、单片集成信号调理器和电流输出转换器,专为工业过程控制应用中的两线制变送器设计。该器件将信号调理功能与一个高精度的电压-电流(V/I)转换器集成在一个紧凑的封装内,能够直接驱动4-20mA或0-20mA电流环路。AD693AD特别适用于将来自各种传感器(如压力、温度、流量和位置传感器)的低电平毫伏级信号放大、调理并转换成标准的工业电流信号进行远距离传输。其核心架构包含一个高增益、低漂移的仪表放大器前端,用于接收桥式传感器的差分输入信号,并对其进行初始放大。随后,信号经过可编程增益放大器(PGA)和调零电路,允许用户通过外部电阻精确设置系统的满量程和零点,从而实现对不同传感器灵敏度和偏移的灵活适配。整个信号链针对低噪声、低温漂和长期稳定性进行了优化,确保了在恶劣工业环境下的测量精度。
制造商: Analog Devices
产品系列: AD693
器件类型: 信号调理器,4-20mA 变送器
基本额定值: 4-20mA 或 0-20mA 输出
电源电压: 单电源供电,最低工作电压约7.5V,最高可达36V
输入范围: 可编程,典型支持几毫伏至数百毫伏的满量程差分输入
输出电流范围: 4mA 至 20mA(可配置为 0mA 至 20mA)
精度: 典型总误差小于 ±0.1% FSR
非线性度: 小于 ±0.05% FSR
温漂: 满量程温漂典型值低至 ±25ppm/°C
带宽: 信号带宽通常在几百赫兹范围内
工作温度范围: -40°C 至 +85°C
封装类型: DIP、SOIC 等
AD693AD的核心特性在于其卓越的集成度和灵活性,它极大地简化了工业变送器的设计流程。该芯片内部集成了一个高性能的三运放仪表放大器结构,具有极高的共模抑制比(CMRR),能够有效抑制传感器引线引入的共模噪声,这对于在长距离传输和存在电磁干扰的工厂环境中保持信号完整性至关重要。其输入端可以接受非常微弱的毫伏级信号,并通过片内的可编程增益网络进行放大,增益可通过外部精密电阻进行精确设定,范围通常从几十倍到几百倍不等。除了增益调整,AD693AD还提供了独立的零点调整功能,允许用户通过外部电位器或电阻网络对输出电流的零点(例如4mA点)进行校准,以补偿传感器的初始偏移。这种增益和零点的独立可调性使得同一款AD693AD可以适配多种不同灵敏度和偏置的传感器,大大提高了设计的通用性和生产效率。
另一个关键特性是其高效的电压-电流转换器。该转换器设计为两线制工作模式,即电源和信号共用两根导线。这意味着AD693AD必须在有限的环路电压下正常工作,同时还要保证足够的动态范围来驱动20mA的电流通过可能高达几百欧姆的负载电阻。AD693AD采用了低功耗设计和优化的内部电路拓扑,使其能够在低至7.5V的环路电压下仍能保证20mA的满量程输出,这对于现场设备的可靠启动和运行非常重要。此外,其输出级具有短路保护功能,能够承受长时间的输出短路而不会损坏,增强了系统的鲁棒性。芯片内部还集成了斩波稳定技术或类似的低漂移设计,显著降低了放大器的失调电压和温漂,确保了系统在宽温度范围内的长期稳定性,这对于需要高精度和免维护的工业应用是必不可少的。最后,AD693AD的封装形式多样,包括DIP和SOIC,便于在不同的PCB布局中使用,并且其引脚排列经过优化,有助于减少外部元件数量和布局复杂度。
AD693AD广泛应用于各类需要将物理量转换为标准4-20mA电流信号的工业自动化和过程控制系统中。最常见的应用场景是压力变送器,其中它被用来放大和调理来自压阻式或电容式压力传感器的桥路输出信号,并将其精确地转换为4-20mA电流,传送到PLC或DCS控制系统。同样,在温度测量领域,它可以与热电偶(需配合冷端补偿)或RTD(电阻温度检测器)信号调理电路结合使用,构成高精度的温度变送器。在流量计和液位计中,AD693AD也扮演着关键角色,负责将一次仪表产生的电信号标准化。由于其高可靠性、高精度和易于校准的特点,AD693AD也被用于安全仪表系统(SIS)、环境监测设备以及需要远程数据采集的野外站点。此外,该芯片还适用于需要模拟信号隔离和传输的场合,常与隔离放大器或ADC配合,构建完整的信号链解决方案。其两线制设计不仅节省了布线成本,还因其本质安全的潜力而适合在有防爆要求的危险区域使用。总之,任何需要将微弱传感器信号进行远距离、抗干扰、高保真传输的工业场景,都是AD693AD的理想应用领域。
AD693JRZ