TIDA-010982

现场变送器平台、4mA 至 20mA 环路供电接口参考设计

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TIDA-010982

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概述

此参考设计提供了用于 2 线环路供电式传感器的 4–20mA 接口实现示例。此设计支持在采用 1.8V 信号链的低功耗应用类环境中评估 AFE881H1 和 AFE882H1。AFE881H1 和 AFE882H1 集成了高精度 16 位数模转换器 (DAC) 和 HART® 调制解调器。此参考设计在引脚接头上提供串行外设接口 (SPI) 和通用异步接收器-发送器 (UART) 接口，以连接微控制器 (MCU)。此引脚接头提供 3.3V 和 1.8V 电压来为 MCU 供电，并提供 1.25V 基准电压用于模数转换器 (ADC)。

特性

适用于 2 线环路供电传感器的 4–20mA 环路接口实现
完整的 1.8V 信号链可实现低功耗并保持高精度
AFE88xH1 16 位 DAC，集成基准电压和 HART 调制解调器
MCU 接口提供电源输出（1.8V、3.3V、1.25V 基准电压）、SPI 和 UART 接口

工业

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设计指南 — TIDA-010982

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-010982

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-010982

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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CAD/CAE symbol — TIDA-010982

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-010982

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-010982

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-010982

SLVRBT3.ZIP (954 KB)

设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

精密 DAC (≤10 MSPS)

AFE881H1 — 具有 DAC、ADC 和 HART® 调制解调器、适用于传感器发送器的 16 位低功耗模拟前端 (AFE)

数据表: PDF | HTML

精密 DAC (≤10 MSPS)

AFE882H1 — 适用于 PLC 和传感器变送器应用且具有 HART®、16 位 DAC 和 12 位 ADC 的低功耗 AFE

数据表: PDF | HTML

串联电压基准

REF35 — 650nA 静态电流、12ppm/°C 温漂、超低功耗精密电压基准

数据表: PDF | HTML

TVS 二极管

TVS3301 — 33V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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模拟和精密开关和多路复用器

TMUX1219 — 5V, 2:1 (SPDT), 1-channel, analog switch, 1.8V compatible logic

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A03 — 具有快速瞬态响应的毫微功耗 IQ 200nA 200mA 低压降 (LDO) 稳压器

数据表: PDF | HTML

精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA391 — 具有高速功率比的微功耗、单通道、高精度、低偏置电流 RRIO 运算放大器

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电压转换触发器、锁存器和寄存器

SN74LV8T165 — 具有电压转换功能的 1.65V 至 5.5V 8 位并行负载移位寄存器

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开始开发

硬件开发

评估板

SNSR-DUAL-ADC-EVM — ADS122S14 和 MSPM0G1507 评估模块

此参考设计提供了用于 2 线环路供电式传感器的 4–20mA 接口实现示例。此设计支持在采用 1.8V 信号链的低功耗应用类环境中评估 AFE881H1 和 AFE882H1。AFE881H1 和 AFE882H1 集成了高精度 16 位数模转换器 (DAC) 和 HART® 调制解调器。此参考设计在引脚接头上提供串行外设接口 (SPI) 和通用异步接收器-发送器 (UART) 接口，以连接微控制器 (MCU)。此引脚接头提供 3.3V 和 1.8V 电压来为 MCU 供电，并提供 1.25V 基准电压用于模数转换器 (ADC)。

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支持的产品和硬件

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AFE881H1 — 具有 DAC、ADC 和 HART® 调制解调器、适用于传感器发送器的 16 位低功耗模拟前端 (AFE)

AFE882H1 — 适用于 PLC 和传感器变送器应用且具有 HART®、16 位 DAC 和 12 位 ADC 的低功耗 AFE

REF35 — 650nA 静态电流、12ppm/°C 温漂、超低功耗精密电压基准

TVS3301 — 33V 双向平缓钳位浪涌保护器件

TMUX1219 — 5V, 2:1 (SPDT), 1-channel, analog switch, 1.8V compatible logic

TPS7A03 — 具有快速瞬态响应的毫微功耗 IQ 200nA 200mA 低压降 (LDO) 稳压器

OPA391 — 具有高速功率比的微功耗、单通道、高精度、低偏置电流 RRIO 运算放大器

SN74LV8T165 — 具有电压转换功能的 1.65V 至 5.5V 8 位并行负载移位寄存器

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