在工業(yè)自動化系統(tǒng)中，執(zhí)行器的精準控制對于調節(jié)流量、溫度和壓力等關鍵參數至關重要。為此，可編程邏輯控制器（PLC）或分布式控制系統(tǒng)（DCS）中的模擬輸出模塊需具備高精度、高穩(wěn)定性和強抗干擾能力。ADI公司推出的 AD5423 與 ADG5401F 組合方案，為實現上述目標提供了一種高效可靠的硬件架構。代理銷售ADI公司旗下全系列IC電子元器件-中芯巨能為您提供AD5423 與 ADG5401F 組合優(yōu)勢，如需AD5423 與 ADG5401F 產品規(guī)格書、樣片測試、采購、BOM配單等需求，請加客服微信：13310830171。

精密信號生成：AD5423性能解析

AD5423 是一款單通道、16位分辨率的電流/電壓輸出DAC，專為工業(yè)過程控制應用而設計。其電壓輸出模式下，在25°C時總非調整誤差（TUE）低至±0.01%，在整個工作溫度范圍內不超過±0.05%；典型輸出漂移僅為0.35 ppm FSR/°C。電流輸出模式同樣具備±0.01% TUE，輸出漂移為2 ppm FSR/°C。

該器件支持多種標準輸出范圍，包括：

電壓輸出：0 V至5 V、0 V至10 V、±5 V、±10 V

電流輸出：4 mA至20 mA、0 mA至20 mA

差分非線性（DNL）最大為±1 LSB，確保單調性，適用于高精度閉環(huán)控制系統(tǒng)。

高精度路徑保護：ADG5401F的作用

ADG5401F是一款集成過壓保護功能的SPST開關，用于對AD5423的模擬輸出進行隔離和保護。其導通電阻（RON）僅為6Ω，并內置輔助反饋通道，連接至AD5423的+VSENSE輸入引腳，有效消除因RON變化引起的誤差。

該器件在整個溫度范圍內的最大漏電流為40 nA，在16位精度下影響不足1 LSB，確保輸出鏈路保持高動態(tài)范圍和最小誤差。

過壓保護機制與系統(tǒng)穩(wěn)健性提升

ADG5401F在電源上電和掉電狀態(tài)下均可提供高達±60 V的過壓保護，適用于源極（S）和源反饋（SFB）引腳。當檢測到外部電壓超過供電軌時，主通道與反饋通道自動斷開，防止故障電流回流至DAC和系統(tǒng)電源，避免損壞核心電路。

此外，ADG5401F集成防開環(huán)機制：在過壓事件發(fā)生時，主開關與反饋通道斷開的同時，內部防開環(huán)開關閉合，維持DAC反饋回路完整性，防止輸出被錯誤鉗位。

外部瞬態(tài)保護電路設計

為滿足IEC 61000系列EMC標準要求（如ESD、EFT、浪涌），建議在輸出端添加TVS二極管和限流電阻。圖1所示的保護電路將電阻置于反饋環(huán)路內，以避免引入額外誤差，同時增強對外部高壓瞬變的抵御能力。

圖1

內置診斷功能提升系統(tǒng)可靠性

AD5423集成了一個12位診斷ADC，可監(jiān)測電源、地、基準電壓及芯片溫度。片內寄存器包含多種故障標志，并通過FAULT引腳通知微控制器異常情況，包括：

電壓輸出短路檢測

電流輸出開路檢測

溫度超限報警

數據CRC校驗錯誤響應

這些特性增強了系統(tǒng)的自檢能力和容錯能力，有助于快速定位故障并實施恢復措施。

結語

AD5423與ADG5401F的組合方案，不僅實現了高精度的I/V轉換輸出，還通過集成保護與診斷功能，提升了整個模擬輸出模塊在復雜工業(yè)環(huán)境下的穩(wěn)定性與可靠性。該方案非常適合用于新一代PLC/DCS系統(tǒng)的模擬輸出模塊設計，尤其適用于需要長期穩(wěn)定運行、高抗擾性及高維護效率的工業(yè)控制場景。