評価用ボード・ユーザー・ガイド UG-250 シリアル入力、 4 mA～20 mA ループ給電 16 ビット DAC の評価用ボード 特長 評価用ボードの説明 AD5421 のフル機能評価用ボード 接続オプション アナログ・デバイセズのシステム・デモストレーション・プラ ットフォーム (SDP)と組み合わせで使用して PC から制御 制御用 PC ソフトウェア EVAL-AD5421 は、4 mA～20 mAループ給電 DAC AD5421 のす べての機能を容易に評価できるようにデザインされたフル機能 評価用ボードです。AD5421 のピンは、外部接続用内蔵コネク タからアクセスすることができます。AD5421 評価用ボードは、 アナログ・デバイスのシステム・デモストレーション・プラッ トフォーム・ボードと組み合わせて使用し、PCのUSB ポートか ら制御されます。 SDP ボードを使うと、AD5421 評価ソフトウ ェアを使ってWindows® XP (SP2 以降)またはVista (32 ビット)で 動作するPCのUSB ポートを経由して評価用ボードを制御するこ とができます。AD5421 シリアル・インターフェースは、ボー ド上のテストポイント接続からアクセスすることもできます。 必要な装置 DC 電源ユニット PC 制御用の SDP (EVAL-SDP-CB1Z) 電圧計または電流計 必要なドキュメント デバイスの説明 AD5421 データ・シート AD5421 は、ループ駆動の 4 mA～20 mA スマート・トランスミ ッタ・アプリケーション向けにデザインされた統合デバイスで す。AD5421 は、ループ電流のデジタル制御用 16 ビット DAC と電流アンプ、トランスミッタ全体に電源を供給する電圧レギ ュレータ、リファレンス電圧、故障アラーム機能、柔軟な SPI 互換シリアル・インターフェース、ゲイン調整レジスタ、オフ セット調整レジスタ、その他の機能をシングル・チップで提供 します。 必要なソフトウェア AD5421 評価ソフトウェア AD5421 の仕様全体は AD5421 データ・シートに記載されており、 アナログ・デバイセズから提供しています。評価用ボードを使 用する際には、データ・シートとこのドキュメントを組み合わ せてご使用ください。 機能ブロック図 PC USB PORT EVAL-AD5421SDZ DIGITAL ISOLATION LOOP+ SYSTEM DEMONSTRATION PLATFORM BOARD AD5421 09701-001 LOOP– 図 1. 最終ページの重要なご注意と法的条項を お読みくださるようお願いいたします。 Rev. 0 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。 ※日本語データシートは 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。 ©2011 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 UG-250 評価用ボード・ユーザー・ガイド 目次 特長......................................................................................................1 電源.................................................................................................. 3 必要な装置..........................................................................................1 接続オプション.............................................................................. 3 必要なドキュメント ..........................................................................1 評価用ボード・ソフトウェアのクイック・スタート手順 ........... 5 必要なソフトウェア ..........................................................................1 ソフトウェアのインストレーション .......................................... 5 評価用ボードの説明 ..........................................................................1 ソフトウェアの動作 ...................................................................... 5 デバイスの説明 ..................................................................................1 機能ブロック図 ..................................................................................1 改訂履歴..............................................................................................2 評価用ボードのハードウェア ..........................................................3 メイン・ウインドウ ...................................................................... 6 評価用ボードの回路図とアートワーク .......................................... 7 オーダー情報.................................................................................... 11 改訂履歴 3/11—Revision 0: Initial Version Rev. 0 － 2/12 － 部品表............................................................................................ 11 UG-250 評価用ボード・ユーザー・ガイド 評価用ボードのハードウェア デフォルト接続オプションのセットアップ 電源 AD5421 評価用ボードには、LOOP−からLOOP+ (J7)への電源接 続が必要で、オンボード MOSFET デバイス (U2)をイネーブルし ない場合、5.5 V～52 Vの電圧範囲を加えることができます。U2 をイネーブルした場合は、電圧限界はU2のブレークダウン電圧 となり、この場合240 Vです。また負荷抵抗をJ7に接続すること もできます。 接続オプション ボードに電源を加える前に、必要とされる動作に合わせて評価 用ボードの接続オプションを設定する必要があります。接続オ プションの機能を 表 2 に示します。 Rev. 0 デフォルト接続オプションを 表 1 に示します。 表 1.接続オプション Link No. Option LK1 LK2 LK4 LK6 LK7 Alarm_Dir Rint_Rext Range0 Range1 Reg_Sel0 Reg_Sel1 Reg_Sel2 Inserted B Inserted Inserted Inserted B B B B A B A － 3/12 － 評価用ボード・ユーザー・ガイド 表 2.接続オプション Link No. Description LK1 This link connects the VLOOP input pin to the LOOP+ voltage via a 20:1 resistor divider. When this link is inserted, the VLOOP pin is connected to the resistor divider. When this link is removed, the VLOOP pin is unconnected and can be connected to another voltage (maximum 2.5 V) via TP26. LK2 This link enables/disables the MOSFET device. Position A disables the MOSFET device. Position B enables the MOSFET device and the loop supply is connected directly to the REGIN pin. LK4 This link enables/disables the iCoupler® digital isolators. When this link is inserted, the isolators are enabled. When this link is removed, the isolators are disabled. LK6 This link should be inserted when the MOSFET device is enabled (LK2 in Position B). This link should be removed when the MOSFET device is disabled (LK2 in Position A). LK7 This link completes the loop connection if a load resistor is not connected at Connector J7. This link should be inserted if a load resistor is not connected at Connector J7. This link should be removed if a load resistor is connected at Connector J7. Alarm_Dir This link selects the alarm current direction. Position A selects an upscale alarm current (22.8 mA or 24 mA). Position B selects a downscale alarm current (3.2 mA). Rint_Rext This link selects to use either the internal or external current setting resistor. Position A selects the internal resistor. Position B selects the external resistor. Range0, Range1 Reg_Sel2, Reg_Sel1, Reg_Sel0 Rev. 0 These links select the loop current range. Range1 Range0 Loop Range B B 4 mA to 20 mA B A 3.8 mA to 21 mA A B 3.2 mA to 24 mA A A 3.8 mA to 21 mA These links select the voltage regulator output voltage. Reg_Sel2 Reg_Sel1 Reg_Sel0 Regulator Output Voltage B B B 1.8 V B B A 2.5 V B A B 3V B A A 3.3 V A B B 5V A B A 9V A A B 12 V － 4/12 － UG-250 UG-250 評価用ボード・ユーザー・ガイド 評価用ボード・ソフトウェアのクイック・スタート手順 ソフトウェアのインストレーション ソフトウェアの動作 AD5421 評価キットには、CD に自己インストール型のソフトウ ェアが添付されています。このソフトウェアは、Windows XP (SP2) とVista (32ビット)に互換です。セットアップ・ファイルが 自動的に実行されない場合は、CDからsetup.exeを実行すること ができます。 ソフトウェアを起動するときは、次のステップに従ってくださ い。 評価ソフトウェアをインストールした後に、評価用ボードと SDP ボードを PC の USB ポートに接続し、評価システムが PC を接続する際に正しく認識されたことを確認してください。 2. 1. 2. CDからのインストレーションが完了した後、電源 のセク ションの説明に従って AD5421 評価用ボードをパワーアッ プさせます。 SDP ボードを AD5421 評価用ボードに接続し、次に添付ケ ーブルを使ってPCのUSB ポートに接続します。SDP ボード のいずれかのコネクタを使用することができます。 評価システムが検出されると表示されるダイアログ・ボッ クスに従って進みます。これによりインストレーションが 完了します。 Start メ ニ ュ ー で 、 Analog Devices – AD5421 > AD5421 Evaluation Softwareを選択します。ソフトウェアのメイ ン・ウインドウが表示されます (図 3 参照)。 ソフトウェアを起動したとき評価用システムがUSB ポート に接続されていない場合、または AD5421 がSDPに接続さ れていない場合、接続エラーが表示されます (図 2 参照)。 評価用ボードをPCのUSB ポートに接続して、数sec待った 後、 Rescanをクリックし、指示に従ってください。 09701-002 3. 1. 図 2. 接続エラー警告 Rev. 0 － 5/12 － UG-250 09701-003 評価用ボード・ユーザー・ガイド 図 3.メイン・ウインドウ メイン・ウインドウ DAC Register 図 3 に示すように、メイン・ウインドウは、Control Register、 DAC Register 、 Fault Register 、 Program Loop Current 、 Command Writeの 5 つのタブから構成されています。ウインド ウの右上のタブ構造の外側には 2 つの制御項目があります。 LDAC PIN で は LDAC ピ ン の 状 態 を 設 定 し 、 USE PEC で は AD5421 との通信でパケット・エラー・チェックの使用/不使用 を選択します。また、インジケータ項目PEC Errorもあります。 ここには、AD5421 から受信したデータにパケット・エラーが あったことが表示されます。ウインドウの下部には故障レジス タ値が表示され、この表示は、Auto Fault Readbackがイネーブ ルされている場合、AD5421 との通信ごとに更新されます。 DAC Register タブを使うと、DAC レジスタ、オフセット調整レ ジスタ、ゲイン調整レジスタを設定することができます。 Control Register Command Write Control Register タブはデフォルトで表示されています。このタ ブを使うと、コントロール・レジスタを設定することができま す。 Command Write タブを使うと、AD5421 の全レジスタの読み書 きとコマンドの発行を行うことができます。 Rev. 0 Fault Register Fault Register タブを使うと、故障レジスタ値を読出すことがで きます。故障レジスタは連続的にポーリングすることもできま す。 Program Loop Current Program Loop Current タブを使うと、Range0 と Range1 の接続 オプションでループ電流範囲を設定し、次に mA 値を入力する ことにより、直接ループ電流値を設定することができます。 － 6/12 － UG-250 評価用ボード・ユーザー・ガイド 評価用ボードの回路図とアートワーク 09701-004 図 4. AD5421 の回路図 Rev. 0 － 7/12 － UG-250 09701-005 評価用ボード・ユーザー・ガイド 図 5.SDP ボード・コネクタの回路図 Rev. 0 － 8/12 － UG-250 09701-006 評価用ボード・ユーザー・ガイド 09701-007 図 6.部品配置図 図 7.部品面 PCB のアートワーク Rev. 0 － 9/12 － UG-250 09701-008 評価用ボード・ユーザー・ガイド 図 8.ハンダ面 PCB のアートワーク Rev. 0 － 10/12 － 評価用ボード・ユーザー・ガイド UG-250 オーダー情報 部品表 表 3. Reference Designator C5 C6 C7 C8 C9 C10 C11 C12 C13 C15 D1 D2 D3 D4 J2 J3 J4 J5 J6 J7 L1 L2 LK1 LK2 LK4 LK6 LK7 R1 R3 R4 R15 R16 R18 R19 U1 U2 U3 U5 U6 Rev. 0 Part Description Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, 1 µF, 16 V, Case A tantalum Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, F/TERM, 100 nF, 50 V, X7R Capacitor, 2.2 µF, 16 V, Case A tantalum LED, yellow, 0603 BAS516, high speed switching diodes BAS516, high speed switching diodes Diode ZENER, 4.7 V, 500 MW, SOD-80 Header, TIN, SIL, 32-way Header, TIN, SIL, 32-way Header, TIN, SIL, 32-way 2-pin terminal block (5 mm pitch) 120-way connector, 0.6 mm pitch 3-pin terminal block (5 mm pitch) Ferrite bead chip, series FB FB Ferrite bead chip, series FB FB 2-pin (0.1" pitch) header and shorting shunt 3-pin SIL header and shorting link 2-pin (0.1" pitch) header and shorting shunt 2-pin (0.1" pitch) header and shorting shunt 2-pin (0.1" pitch) header and shorting shunt Resistor, 24 kΩ, 0805, 5 ppm Resistor, 220 kΩ, 5%, 50 V, 0.063W, 0603 Resistor, 1 kΩ, 5%, 50 V, 0.063W, 0603 Resistor, HRC11 0805 18M MULTICOMP, resistor, 0603 953 kΩ RESISTOR, 0603, 100 kΩ, 1% RESISTOR, 0603, 100 kΩ, 1% Loop powered, 4 mA to 20 mA DAC Depletion mode, N-channel MOSFET Digital isolator Digital isolator 64K I2C serial EEPROM Part Number 06035C104KAZ2A 06035C104KAZ2A 06035C104KAZ2A 06035C104KAZ2A 06035C104KAZ2A 06035C104KAZ2A MCCTA105M016 06035C104KAZ2A 06035C104KAZ2A MCCTA225M016 LY Q971-H1K1-36-0-20-R18 BAS516 BAS516 FLZ4V7A 3-826936-2 3-826936-2 3-826936-2 CTB5000/2 FX8-120S-SV(21) CTB5000/3 FBMH3225HM102NT FBMH3225HM102NT M20-9990246 M20-9990345 and M7567-05 M20-9990246 M20-9990246 M20-9990246 PCF0805-13-24K-B-T1 MC 0.063W 0603 5% 220K MC 0.063W 0603 5% 1K RC0805JR-0718ML MC 0.063W 0603 1% 953K MC 0.063W 0603 1% 100K MC 0.063W 0603 1% 100K AD5421CREZ BSP129 ADUM1401ARWZ ADuM1201ARZ 24LC64-I/SN － 11/12 － Supplier/Number FEC 1301894 FEC 1301894 FEC 1301894 FEC 1301894 FEC 1301894 FEC 1301894 FEC 1190114 FEC 1301894 FEC 1301894 FEC 1190115 Digi-Key 475-2557-1-ND FEC 8734402 FEC 8734402 Digi-Key FLZ4V7ACT-ND FEC 5217805 and FEC 1212164 (x7) FEC 5217805 and FEC 1212164 (x7) FEC 5217805 and FEC 1212164 (x7) FEC 151789 FEC 1324660 FEC 151790 FEC 1651731 FEC 1651731 FEC 1022247 and FEC 150-411 FEC 1022248 and FEC 150410 FEC 1022247 and FEC 150-411 FEC 1022247 and FEC 150-411 FEC 1022247 and FEC 150-411 FEC 1108901 FEC 9331930 FEC 9331697 Yageo (Phycomp) FEC 9236422 FEC 1171085 FEC 9330402 FEC 9330402 AD5421CREZ FEC 1214279 ADuM1401ARWZ ADuM1201ARZ FEC 9758070 評価用ボード・ユーザー・ガイド UG-250 ESD に関する注意 ESD（静電放電）の影響を受けやすいデバイスです。電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検知されないまま放電することがあります。本製品は当社独自の特許技 術である ESD 保護回路を内蔵してはいますが、デバイスが高エネルギーの静電放電を被った場合、損傷を生じる可能性があります。したがって、性能劣化や機能低 下を防止するため、ESD に対する適切な予防措置を講じることをお勧めします。 法的条項 アナログ・デバイセズの標準販売条項が適用される評価用ボードの購入の場合を除き、ここで説明する評価用ボード (すべてのツール、部品ドキュメント、サポート資料、また評 価用ボードも含む)を使用することにより、以下に定める条項(本契約) にお客様は同意するものとします。本契約に同意した方のみ、評価用ボードを使用することができます。お客 様が評価用ボードを使用した場合は、本契約に同意したと見なします。本契約は、"お客様"と One Technology Way, Norwood, MA 02062, USA に本社を置く Analog Devices, Inc. (以降 ADI と記載)との間で締結されるものです。本契約条項に従い、ADI は、無償、限定的、一身専属、一時的、非独占的、サブライセンス不能、譲渡不能な評価用ボードを、評価目的 でのみ使用するライセンスをお客様に許諾します。お客様は、評価用ボードが上記目的に限定して提供されたこと、さらに他の目的に評価用ボードを使用しないことを理解し、同 意するものです。さらに、許諾されるライセンスには次の追加制限事項が適用されるものとします。(i) 評価用ボードを賃借、賃貸、展示、販売、移転、譲渡、サブライセンス、ま たは頒布しないものとします。 (ii) 評価用ボードへのアクセスを第三者に許可しないものとします。ここで言う “第三者” には、ADI、お客様、その従業員、関連会社、および社 内コンサルタント以外のあらゆる組織が含まれます。この評価用ボードはお客様に販売するものではありません。評価用ボードの所有権などの、本契約にて明示的に許諾されてい ないすべての権利は、ADI に帰属します。本契約と評価用ボードはすべて、ADI の機密および専有情報と見なされるものとします。お客様は、この評価用ボードの如何なる部分 も、如何なる理由でも他者に開示または譲渡しないものとします。評価用ボード使用の中止または本契約の終了の際、お客様は評価用ボードを速やかに ADI へ返却することに同意 するものです。＜追加制限事項＞お客様は、評価用ボード上のチップの逆アセンブル、逆コンパイル、またはリバース・エンジニアリングを行わないものとします。 お客様は、ハ ンダ処理または評価用ボードの構成材料に影響を与えるその他の行為に限らず、評価用ボードに発生したすべての損傷や修正または改変を ADI へ通知するものとします。評価用ボ ードに対する修正は、RoHS 規制に限らずすべての該当する法律に従うものとします。＜契約の終了＞ADI は、お客様に書面通知を行うことで、何時でも本契約を終了することが できるものとします。お客様は、評価用ボードを速やかに ADI に返却することに同意するものです。＜責任の制限＞ここに提供する評価用ボードは現状有姿のまま提供されるもの であり、ADI はそれに関する如何なる種類の保証または表明も行いません。特に ADI は、明示か黙示かを問わず、評価用ボードにおけるあらゆる表明、推奨または保証（商品性、 権原、特定目的適合性または知的財産権非侵害の黙示の保証を含みますがこれらに限定されません）を行いません。如何なる場合でも、ADI およびそのライセンサーは、利益の喪 失、遅延コスト、労賃、またはのれん価値の喪失など (これらには限定されません)、評価用ボードのお客様による所有または使用から発生する、偶発的損害、特別損害、間接損 害、または派生的損害については、責任を負うものではありません。すべての原因から発生する ADI の損害賠償責任の負担額は、総額で 100 米国ドル ($100.00)に限定されるもの とします。＜輸出＞お客様は、この評価用ボードを他国に直接的または間接的に輸出しないことに同意し、輸出に関する該当するすべての米国連邦法と規制に従うことに同意する ものとします。準拠法。本契約は、マサチューセッツ州の実体法に従い解釈されるものとします(法律の抵触に関する規則は排除します)。本契約に関するすべての訴訟は、マサチ ューセッツ州サフォーク郡を管轄とする州法廷または連邦法廷で審理するものとし、お客様は当該法廷の人的管轄権と裁判地に従うものとします。本契約には、国際物品売買契約 に関する国連条約は適用しないものとし、同条約はここに明確に排除されるものです。 Rev. 0 － 12/12 －