ZHCSPS0A May   2023  – June 2024 AFE78201 , AFE88201

PRODUCTION DATA  

  1.   1
  2. 1 特性
  3. 2 应用
  4. 3 说明
  5. 4 引脚配置和功能
  6. 5 规格
    1. 5.1  绝对最大额定值
    2. 5.2  ESD 等级
    3. 5.3  建议运行条件
    4. 5.4  热性能信息
    5. 5.5  电气特性
    6. 5.6  时序要求
    7. 5.7  时序图
    8. 5.8  典型特性：VOUT DAC
    9. 5.9  典型特性：ADC
    10. 5.10 典型特性：参考文献
    11. 5.11 典型特性：电源
  7. 6 详细说明
    1. 6.1 概述
    2. 6.2 功能方框图
    3. 6.3 特性说明
      1. 6.3.1  数模转换器 (DAC) 概述
        1. 6.3.1.1 DAC 电阻串
        2. 6.3.1.2 DAC 缓冲器放大器
        3. 6.3.1.3 DAC 传递函数
        4. 6.3.1.4 DAC 增益和偏移校准
        5. 6.3.1.5 可编程压摆率
        6. 6.3.1.6 DAC 寄存器结构和清除状态
      2. 6.3.2  模数转换器 (ADC) 概述
        1. 6.3.2.1 ADC 操作
        2. 6.3.2.2 ADC 自定义通道序列发生器
        3. 6.3.2.3 ADC 同步
        4. 6.3.2.4 ADC 偏移校准
        5. 6.3.2.5 外部监控输入
        6. 6.3.2.6 温度传感器
        7. 6.3.2.7 自诊断多路复用器
        8. 6.3.2.8 ADC 旁路
      3. 6.3.3  可编程超限警报
        1. 6.3.3.1 基于警报的中断
        2. 6.3.3.2 警报操作配置寄存器
        3. 6.3.3.3 警报电压发生器
        4. 6.3.3.4 温度传感器警报功能
        5. 6.3.3.5 内部基准警报功能
        6. 6.3.3.6 ADC 警报功能
        7. 6.3.3.7 故障检测
      4. 6.3.4  IRQ
      5. 6.3.5  内部基准
      6. 6.3.6  集成精密振荡器
      7. 6.3.7  精密振荡器诊断
      8. 6.3.8  一次性可编程 (OTP) 存储器
      9. 6.3.9  GPIO
      10. 6.3.10 计时器
      11. 6.3.11 唯一芯片标识符 (ID)
      12. 6.3.12 暂存区寄存器
    4. 6.4 器件功能模式
      1. 6.4.1 寄存器内置自检 (RBIST)
      2. 6.4.2 DAC 断电模式
      3. 6.4.3 复位
    5. 6.5 编程
      1. 6.5.1 通信设置
        1. 6.5.1.1 SPI 模式
        2. 6.5.1.2 UART 模式
      2. 6.5.2 GPIO 编程
      3. 6.5.3 串行外设接口 (SPI)
        1. 6.5.3.1 SPI 帧定义
        2. 6.5.3.2 SPI 读取和写入
        3. 6.5.3.3 帧错误校验
        4. 6.5.3.4 同步
      4. 6.5.4 UART 接口
        1. 6.5.4.1 UART 中断模式 (UBM)
      5. 6.5.5 状态位
      6. 6.5.6 看门狗计时器
  8. 7 寄存器映射
    1. 7.1 AFEx8201 寄存器
  9. 8 应用和实施
    1. 8.1 应用信息
      1. 8.1.1 多通道配置
    2. 8.2 典型应用
      1. 8.2.1 模拟输出模块
        1. 8.2.1.1 设计要求
        2. 8.2.1.2 详细设计过程
          1. 8.2.1.2.1 XTR305
            1. 8.2.1.2.1.1 电流输出模式
            2. 8.2.1.2.1.2 电压输出模式
            3. 8.2.1.2.1.3 诊断功能
        3. 8.2.1.3 应用曲线
    3. 8.3 初始化设置
    4. 8.4 电源相关建议
    5. 8.5 布局
      1. 8.5.1 布局指南
      2. 8.5.2 布局示例
  10. 9 器件和文档支持
    1. 9.1 文档支持
      1. 9.1.1 相关文档
    2. 9.2 接收文档更新通知
    3. 9.3 支持资源
    4. 9.4 商标
    5. 9.5 静电放电警告
    6. 9.6 术语表
  11. 10修订历史记录
  12. 11机械、封装和可订购信息

8.2.1.2 详细设计过程

图 8-3 展示了使用 AFEx8201 和 XTR305 的模拟输出模块方框图。

AFE78201 AFE88201 使用 AFEx8201 和 XTR305 的模拟输出模块方框图 图 8-3 使用 AFEx8201 和 XTR305 的模拟输出模块方框图

AFE88201 使用 16 位代码设置 0V 至 2.5V 的输出电压。如果需要 14 位性能，请在同一应用中使用 AFE78201。该 DAC 电压由 XTR305 转换为输出电压或输出电流。XTR305 提供两个基本功能模块：仪表放大器 (IA) 和用于输出驱动器的运算放大器 (OPA)。

该应用是可配置的电流或电压模拟输出。图 8-2 展示了电路的原理图。AFE88201 DAC 控制 XTR305，这是一款工业模拟电流或电压输出驱动器。XTR305 接受模拟输入控制信号并驱动成比例的模拟输出。如果 M2 为高电平且 M1 为低电平，则输出被配置为电流输出；如果 M2 和 M1 均为低电平，则输出被配置为电压输出。

XTR305 的输入至输出增益由 RSET 和 RGAIN 进行设置。该设计中选用的增益元件可实现 ±11V 或 0mA 至 25mA 输出。

在电流输出模式期间，精密电流镜生成输出电流的 1/10 副本，该电流会路由至 OPA 的求和点，以使反馈环路闭合。在电压输出模式下，IA 检测到输出电压并将等于 2 × VOUT/RGain 的电流反馈至 OPA 的求和点，以使反馈环路闭合。

以下列表介绍了使用 XTR305 作为输出级的基本设计过程。

  • 使 RSET 保持开路以实现双极输出
  • 为电流输出传递函数选择 ROS
  • 为电压输出传递函数选择 RGAIN
  • 选择 EMC 保护元件