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[参考译文] DAC8740H:回路供电 HART 接收器帮助

Guru**** 2390735 points
Other Parts Discussed in Thread: DAC8742H, DAC8740H, DAC8742HEVM
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/1337702/dac8740h-help-with-loop-powered-hart-receiver

器件型号:DAC8740H
主题中讨论的其他器件: DAC8742HEVM、DAC8742H

您好!

我正在设计一种也需要作为 HART 器件进行通信的4 -20mA 环路供电接收器。

由于我要断开环路电源、因此我计划使用一系列二极管来在-20mA 端子上获得固定压降。 介于6-8V 之间的电压。 然后、我将使用一个小型传感电阻器(我打算10-50欧姆)来读取模拟输入信号。  

我要尝试解决的问题是、如何在环路上没有纯阻性输入的情况下使其正常工作。 将 MOD_OUT 和 MOD_IN 连接到该二极管网络的正极侧是否有效? 我预计接收 部分不会出现任何问题、但传输部分是我所关心的问题。

我的输入/电源电路在概念上与 TI 的以下应用手册方框图相似:

感谢您的宝贵意见!

-布赖恩

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    您好、Brian、

    我们正在查看此内容、很快就会回复您。

    谢谢。
    卢卡斯

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    Brian:


    其中一些方法可能起作用、但您所描述的内容存在一些问题。

    首先、我认为二极管堆叠不会是一个问题。 如果有电流流过二极管堆、则二极管堆基本上处于恒定电压、而电阻负载会在通过电阻调制电流时显示 FSK 信号。

    但是、电阻负载需要稍微放大。 HART 信号为1mA 正弦曲线、因此10Ω 电阻为10mVpp。 这需要电容耦合到增益级、然后发送到 DAC8740H 的 MOD_IN。 设备接收大于120mVpp 的 HART 信号。

    对于传输、您需要创建某种电路来调制通过环路的电流。 您不能将 MOD_OUT 信号直接连接到电阻器的底部。 通过查看 DAC8740H 数据表、您可以看到一个原理图、该原理图将 DAC 输出组合在一起、该输出设置-20mA 电流并组合来自 DAC8740H 的调制信号、在第34页、图35。 DAC 输出和 MOD_OUT 与求和电路相结合。 这个电路用于一个发送器、但是我想接收器会是相似的、并且您需要设置一个电流源来从电阻器上拉取正弦波电流。

    我不确定这是否会有所帮助、但我写了一份有关 HART 协议基础知识的应用手册。 以下是注意事项的链接:

    https://www.ti.com/lit/an/slaaeh0/slaaeh0.pdf

    约瑟夫·吴

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    作者:Joseph、  

    感谢您的指导。 我想我肯定会错过将 MOD_IN 信号放大到120mV 的机会。  

    我对传输侧进行了一个快速 SPICE 仿真(与上面提到的有一些小差异)、并且看到通过感测电阻器的预期~μ V 1mA 波。 使用 DAC8740方面的电阻器。 我缺少什么内容吗?或者此设置是否适用于传输端?

    编辑:

    我继续并使用不同的仿真对 MOD_IN 方面的内容进行仿真。 如果如图所示放大输入、则可以看到 IC 的输入电压大约为+/-80mV (160mVpp)。 我在查看数据表时有点不清楚 MOD_IN (或者在本例中我应该使用 MOD_INF)是否可以处理负电压摆幅、或者我是否需要在进入 IC 之前偏移该值?  

    一如既往、感谢您的帮助。

    -布赖恩

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    Brian:


    我想您可以使用 RC 电路耦合到正弦波中、但这样做似乎有点原始、而不是使用某种求和放大器。 我一定会检查2200Hz 信号、以确保它不会进一步衰减1200Hz 信号。

    对于进入 MOD_IN 的检测信号、输入不能采用负输入。 但即使在原理图中、这也不是问题、因为电容会阻止直流信号。 我认为也没关系。

    如果您想测试其中的某些功能、我建议使用 DAC8742HEVM (与 DAC8740H 相比、DAC8742H 具有超集特性-主要与通信和基于寄存器的功能有关)。


    约瑟夫·吴

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    作者:Joseph、  

    感谢你的帮助。 我一定要订购其中一款评估模块。  

    您能帮助您澄清一下 MOD_IN 输入引脚在输入端需要什么吗? 根据数据表、我见(PG9):

    HART 调制解调器

    MOD_IN 输入(HART 模式)

    输入电压范围

    外部基准源、由设计指定。 输入端施加到直流阻断电容器的输入信号。 0至1.5 VPP

    由设计指定的内部基准源。 输入端施加到直流阻断电容器的输入信号。 0至1.5 VPP

    成功载波检测和解调的接收器灵敏度阈值、假定使用内部滤波器的具有有效前导码的理想正弦输入 FSK 信号。 80至120mVpp

    0至1.5Vpp 会给我带来一些困惑。 如果你能澄清这意味着什么,我会非常感激。  

    编辑:  

    我想在提问时、我有关于 MOD_OUT 信号的类似问题。 从芯片中出来的是什么样子的? 是否为正弦信号、已偏移使峰-峰值波形底部@ 0V? 例如、一个具有250mV 失调电压的450mVpp 正弦波?

    再次感谢!

    布赖恩  

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    Brian:


    对于 MOD_IN 输入、器件会查找正弦波信号。 要接收它、正弦波可以高达1.5Vpp。 我认为用80mVpp 而不是0Vpp (我认为没有太大意义)是更合适的。

    对于 MOD_OUT 信号、输出是一个450mVpp 正弦波。 我认为此正弦波以器件接地上方850mV 左右的直流电压为中心、因此正弦波的底部大约比器件接地高600mV。


    约瑟夫·吴

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    太棒了! 感谢您对此提供的帮助。