[参考译文] RCV420：基准电路配置

你好 Alex。

您能否为我提供有关 XTR105、 RCV420和 RCV420后配置的更多信息？ 在4-20mA 至0-5V 转换中配置 RCV420的方法有多种。 我在下面附上了两个配置。  

根据图3  、显示了双电源±12V 电源(板载基准电压为10Vdc、因此 V+需要约为12V 或更高。 负 电源可能不需要相同或对称。)  

对于双电源配置、正电源轨需要大于11Vdc。 对于双电源配置、根据 RCV420的建议、负电源轨需要<=-5Vdc。   封装是上述电路的 Tina 仿真。  

e2e.ti.com/.../RCV420-4_2D00_20mA-0_2D00_5V-dual-Vs-10252021.TSC

如果您只有单电源轨、则输入电压轨需要>= 15Vdc。 可以配置以下电路之一。  

https://www.ti.com/lit/an/sboa023/sboa023.pdf?ts=1635182316441&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

请告诉我您的系统配置、我将根据您的可用电源轨建议设置。  

最棒的

Raymond

Raymond 、感谢您的回复。  从您提到的内容中可以清楚地看出、我的电流设置为12V 作为 V+、GND 作为 V-不起作用的原因。  但幸运的是、我对该 PCB 确实有很大的自由度。  这里的主要限制是精度和精度。

 我拥有的发送器不是 XTR105、而是仅使用 IC 数据表中的此图作为示例。  但我的发送器 确实需要介于8-30Vdc 之间的电源、并将其输出缩放至4-20mA。  电路板上的可用电源轨为24、12、5、3.3VDC。  RCV420JP 的电压输出连接到 TI ADC (ADS1115)通道。  该 IC 提供5VDC、因此模拟通道输入不能具有以 GND 为基准的超过电压电源(5VDC)+0.3V 的电源。

您是否可以根据此信息建议设置？

尊敬的 Alex：

您是否可以根据此信息建议设置？

 由于电路板上有24、12、5、3.3VDC 电源轨、我建议从开关电容器电压逆变器(如  LM2776、 LM27761、 LM2662 或 LMC7660)创建负-5V 电源轨。 这些是电荷泵电压转换器逆变器、它将从正电源电压生成负电压轨。  

使用双电源电压轨时、RCV420在配置输入和输出方面具有更广泛的选项。  

这里的主要限制是精度和精度。

这里是 RCV420的工作原理、通过选择精密电阻器、您可以实现所需的精度和精度。  

RCV420的工作原理基于差分放大器中的 Howland 电流泵配置、请参阅以下应用手册之一。  

https://www.ti.com/lit/an/sboa441/sboa441.pdf?ts=1635177352328&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.ti.com.cn%252Fzh-cn%252Fdesign-resources%252Fdesign-tools-simulation%252Fanalogue-circuits%252Famplifier-circuits.html

https://www.ti.com/lit/an/snoa474a/snoa474a.pdf?ts=1635189251617&ref_url=https%253A%252F%252Fwww.google.com%252F

我将捕获一系列仿真图、您可以从随附的仿真文件中查看 Howland 电流泵属性。  

捕获的图像文件的输入电流为20mA、其中输入电压 Vin+= 20m* 75Ω=1.49972V。 差分  1.01kΩ 器的增益为1.3333V/V、因此 Vout = 1.333*(100k/400k)* 1.49972 = 0.49994V、如果对输出施加1.01kΩ Ω 负载、 它将在 IS = 20mA 时产生493.281uA (0.499894V/μ A)的恒定电流。  

其余电路利用差分放大器的特性。 当在输出端放置10V 和 R6 (92k)电阻器的 Vref 时、不会通过以下仿真更改 Vout 电平、其中 Vp、Vout 和 Iout 通过 R5或1.01kΩ Ω 负载不变。  请记住、由于 Vin-= Vin+= 374.93016mV、流经 R1的电流(300k)不变。

如果我们在反馈回路中插入 R7、Vp 和 Iout 仍保持不变、但流经 R7的 Vout 和电流将因(Vout - Vp)/R7而变化。 当 R7 增加至11.50631kΩ Ω 电平时、Vout 将变为5.0Vdc、电平从0.5V 移动至5.0V。

如果您能够如上所示在4-20mA 电流环路和 R7电阻器中保持精度、则应获得应用所需的高精度和高精度 Vout。 RCV420通过匹配和负载电阻器在内部进行修整(CMRR > 70dB 最小值、或 R 匹配等效0.01%或更高值)、这通常优于应用中使用的标准分立电阻器。  

e2e.ti.com/.../RCV420-4_2D00_20mA-0_2D00_5V-Howland-Current-Pump_2D00_3-10262021.TSC

如果您有其他问题、请告诉我。  

最棒的

Raymond

Raymond 对 Howland 的解释很好、我不是很熟悉、所以我需要多次查看您的回答以了解这些概念。  如果我按照建议使用了电压逆变器、并按下图所示为 V-提供了-12V 电压、并为 V+提供了12V+电压、我可以将 Vo 直接连接到 ADS1115的模拟通道？  但我看到您建议 V-使用-5V 而不是-12V、这是否意味着我仍会将12V+连接到 V+并在 Vo 上获得0-5VDC？

尊敬的 Alex：

您可以选择从列出的电荷泵转换器创建-12V 直流电源轨。 由于工作电流较低、因此应用中的功耗应达到最低。 您可以选择为负电源轨创建-5V 或-12V 电压。   

我可以将 Vo 直接连接到 ADS1115的模拟通道？

如果 ADS1115配置为单端输入、则 RCV420的0-5V 输出将适用于 ADC。 如果 ADS1115的输入配置为差分模式、则需要以不同的方式配置 RCV420、如下图所示。  

目前、我假设 ADC 输入在 ADS1115中配置为单端。  

最棒的

Raymond

我使用的是正确的单端配置。  我认为-5V IC 的可用程度更高、因此如果不需要-12V 电压轨、那么这就是我要做的、因为我仍然会将 GND 设置为5V Vo。  我仍然使用12V+作为 V+