日本語参考資料 最新版英語回路ノートはこちら 回路ノート CN-0064 使用したリファレンス・デバイス テスト済み回路設計集“Circuits from the Lab™ ”は共 通の設計課題を対象とし、迅速で容易なシステム 統合のために製作されました。さらに詳しい情報 又は支援は http://www.analog.com/jp/CN0064 をご覧 ください。 AD5662 16 ビット VOUT/IOUT DAC ADR02 高精度 5V リファレンス AD822 高精度のデュアル 36V FET アンプ ADuM14 01 4 チャンネル・デジタル・アイソレータ D/A コンバータ AD5662、デジタル・アイソレータ ADuM1401、外部アンプを 使用した、完全絶縁の 16 ビット、4 mA ~ 20 mA 出力モジュール 設定し、その結果、R1 を流れる電流も設定します。この電流 は、オペアンプ AD822（デュアル）の 2 段目を使って R2 に ミラー(10 倍)されます。AD822 アンプを選択したのは、その 高い性能と高電圧動作のためです。D/A コンバータがゼロス ケール出力の動作時でも、デッドバンド（不感帯）ができな いように、電流ミラーの初段は 0V 入力で動作する必要があ ります。よって、初段の AD822 の出力に十分なヘッドルーム を確保するために、AD822 の負電源電圧は少なくとも-1V で なければなりません。2 段目において 2 個のダイオードが正 電源と直列に接続されているので、2 段目の出力電圧が AD822 の正電源レール（最大 35 V が可能）に到達しないこと が保証されます。FET の出力もまた直列ダイオードによって 保護されています。この直列ダイオードによって回路の消費 電力が増加するので、アプリケーションによっては問題とな る可能性があることに注意してください。 回路の機能と利点 この回路は工業用制御出力モジュールの完全なソリューショ ンを提供します。これは、4 mA~ 20 mA の電流出力範囲を必 要とする、プロセス制御用プログラマブル・ロジック・コン トローラ(PLC)や分散制御システム(DCS)のモジュールやトラ ンスミッタに適した設計になっています。AD5662 は nanoDAC®ファミリーの製品で、SOT-23 パッケージの 5 V、 16 ビット D/A コンバータです。ADuM1401 は 4 チャンネル・ デジタル・アイソレータで、マイクロコントローラと DAC 間 のすべての必要な信号絶縁を行います。 回路の説明 工業用制御モジュールのアナログ出力電流範囲は、通常 4 mA~ 20 mA または 0 mA~ 20 mA です。AD5662 は 0 V~ 5 V の 出力を供給します。この出力は検出抵抗 RS を流れる電流を 15VISO ADR02 VOUT 0.1µF ISO +15VISO + 10µF EXTERNAL INPUT SYNC SCLK DIN 3.3V 0V VDD1 VDD2 GND1 GND2 VDD VIA VOA SYNC VOB SCLK VOC DIN VOD VID VE1 VE2 GND1 R1 1kΩ 10ppm/°C ISO 0.1µF VIB VIC +15VISO 0.1µF 22µH 3.3V 0.1µF VREF + VFB 10µF 0.1µF AD5662 VOUT GND ISO (1) G BZX84C18LT1 100Ω (2) 2kΩ + 0.1µF ISO S G 10µF IRFU9014 D AD822 S BAS21LT1 IRFU024N D AD822 ISO + 10µF GND2 DIGITAL ISOLATOR R2 100Ω 10ppm/°C ISO ISO ADuM1401 1N4002 (2) 0.1µF VSS <-1VISO ISO 0.1µF RS 2.5kΩ, 0.1% 10ppm/°C RL CURRENT OUTPUT ISO ISO 08346-001 VIN 図 1. 16 ビット絶縁 4 mA ～20 mA 工業用制御出力モジュール（簡略化した回路図） アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関して、あるいは利用に よって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナログ・デバイセズ社の特許または特許の権利 の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は、予告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標 は、各社の所有に属します。※日本語資料は REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。 Rev. B ©2015 Analog Devices, Inc. All rights reserved. 本 社／〒105-6891 東京都港区海岸 1-16-1 ニューピア竹芝サウスタワービル 電話 03（5402）8200 大阪営業所／〒532-0003 大阪府大阪市淀川区宮原 3-5-36 新大阪トラストタワー 電話 06（6350）6868 回路ノート CN-0064 ADR02 は最大 9 ppm/°C のドリフト仕様を備えています。こ のリファレンスは最大入力電圧が 36 V と高いため、工業用ア プリケーションでよく使用されます。 さらに詳しい資料 ADuM1401 はアナログ・デバイセズの iCoupler®技術に基づく 4 チャンネル・デジタル・アイソレータです。 このデバイス は、AD5662 とシステム側のマイクロコントローラの間を 2.5 kV rms の絶縁定格で絶縁するために使われています。 SYNC、 SCLK、DIN の 3 本の線を使って、AD5662 への標準 SPI イン ターフェースを提供しています。 Slattery, Colm, Derrick Hartmann, and Li Ke. “PLC Evaluation Board Simplifies Design of Industrial Process Control Systems.” Analog Dialogue (April 2009). 図 2 は、AD5662 と外部リファレンス ADR02 を使ったときの 回路から RL に流れる電流の出力誤差のプロット（積分非直 線性）を示しています。結果は、入力コードの関数として% FSR (フルスケール範囲)で示されています。この回路ではリ ファレンスとして ADR02 を使用しています。 外部保護の技法に関する詳細については、 Colm Slattery, Derrick Hartmann, Li Ke 著「PLC Evaluation Board Simplifies Design of Industrial Process Control Systems」Analog Dialogue, April 2009 を参照してください。 0.005 Chen, Baoxing. 2006. iCoupler® Products with isoPower™ Technology: Signal and Power Transfer Across Isolation Barrier Using Microtransformers. Analog Devices. MT-014 Tutorial： Basic DAC Architectures I: String DACs and Thermometer (Fully Decoded) DACs, Analog Devices. MT-015 Tutorial：Basic DAC Architectures II: Binary DACs, Analog Devices. MT-016 Tutorial： Basic DAC Architectures III: Segmented DACs, Analog Devices. Wayne, Scott. “iCoupler® Digital Isolators Protect RS-232, RS-485, and CAN Buses in Industrial, Instrumentation, and Computer Applications.” Analog Dialogue (October 2005). データシートと評価用ボード AD5662 データシート AD822 データシート OUTPUT ERROR (%FSR) 0 ADR02 データシート –0.005 ADuM1401 データシート ADuM1401 評価用ボード –0.010 PLC デモンストレーション・システム –0.015 改訂履歴 –0.025 08346-002 –0.020 CODE 図 2. 24 mA フルスケール出力範囲での INL 精度のプロット曲線 3/11—Rev. A to Rev. B Change to Circuit Function and Benefits .............................................. 1 Changes to Circuit Description............................................................. 2 1/10—Rev. 0 to Rev. A Change to Figure 1 ............................................................................... 1 7/09—Revision 0: 初版 「Circuits from the Lab／実用回路集」はアナログ・デバイセズ社製品専用に作られており、アナログ・デバイセズ社またはそのライセンスの供与者の知的所有物です。お客さまは 製品設計で「Circuits from the Lab／実用回路集 」を使用することはできますが、その回路例を利用もしくは適用したことにより、特許権またはその他の知的所有権のもとでの暗示 的許可、またはその他の方法でのライセンスを許諾するものではありません。アナログ・デバイセズ社の提供する情報は正確でかつ信頼できるものであることを期しています。し かし、「Circuits from the Lab／実用回路集 」は現状のまま、かつ商品性、非侵害性、特定目的との適合性の暗示的保証を含むがこれに限定されないいかなる種類の明示的、暗示 的、法的な保証なしで供給されるものであり、アナログ・デバイセズ社はその利用に関して、あるいは利用によって生じる第三者の特許権もしくはその他の権利の侵害に関して一 切の責任を負いません。アナログ・デバイセズ社はいつでも予告なく「Circuits from the Lab／実用回路集 」を変更する権利を留保しますが、それを行う義務はありません。 商標お よび登録商標は各社の所有に属します。 ©2015 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Rev. B 商標および登録商標は各社の所有に属します。 － 2/2 －