高性能、低成本、外圍簡潔三線制VI轉換芯片--LTS110

LTS110是一款性價比極高的V/I轉換器，可以將模擬電壓線性的轉換成0-20mA/4-20mA；用戶可以通過外部的Rset進行設置想要的輸出范圍；外部可通過三極管進行功率轉移；LDO為內部基準輸出，默認輸出2.5V；簡化V/I轉換設計。

為什么工業現場會使用4-20mA?

首先在工業現場，要完成信號的調理并進行長線傳輸，會產生以下問題：

1、如果傳輸的信號是電壓信號，傳輸線會受到來自現場的各種噪聲的干擾；

2、由于采樣端并非絕對高阻，以及傳輸線的存在線阻，會導致傳輸壓降產生；

采用電流信號的原因是不容易受干擾，因為工業現場的噪聲電壓的幅度可能達到數V，但是噪聲的功率很弱，所以噪聲電流通常小于nA級別，因此給4-20mA傳輸帶來的誤差非常小;電流源內阻趨于無窮大，導線電阻串聯在回路中不影響精度，因此在普通雙絞線上可以傳輸數百米;由于電流源的大內阻和恒流輸出，在接收端我們只需放置一個250歐姆到地的電阻就可以獲得0-5V的電壓，低輸入阻抗的接收器的好處是nA級的輸入電流噪聲只產生非常微弱的電壓噪聲。

4-20mA的電流環便是用4mA表示零信號，用20mA表示信號的滿刻度，而低于4mA高于20mA的信號用于各種故障的報警。

為什么選擇4-20mA而不是0-20mA呢？

很簡單，如果0是最小，那么開路故障就檢測不到了！

對于兩線制儀表來說，只有兩根線，一根是電源線，一根信號線，環路工作電流一般為3.5mA，即環路內的器件總電流不大于3.5mA，最大電流小于24mA。

對于三線制儀表來說，分為電源、信號線、GND，常見傳輸方式為信號線和GND，即常見的共地型三線制。

本次主要介紹三線制工業模擬接口介紹:

01

該電路為常見的HOWLAND結構，輸出精度高，帶載能力好。

02

該電路為常見的反饋型結構，使用儀放結構，可以有效提升反饋部分的共模抑制比。03

該電路使用的人還是比較多的。

04

這個是集成芯片XTR111的電路。我司也有兼容XTR111的芯片--LTS111，詳情可聯系銷售。

先積推出的高性能、低成本、外圍簡潔三線制

LTS110

注意：

1、該電路為電壓輸入，0-20mA輸出。

2、SET電阻Rset建議選用高精度低溫漂的電阻。

3、NPN選型需求，SOT223封裝以上，VCE耐壓大于60V，例如BCP56。

4、輸出的15ohm電阻，如果4KV浪涌，最小封裝要求0805,；如果6KV浪涌，最小封裝要求1206。

5、該電路為通用電路，需要根據現場情況增加保護器件，例如輸出增加TVS/ESD二極管/放電管等，TVS選擇大于電源電壓

型號。

6、OD如果不使用，建議直接接地處理，或通過一個電阻接地。

7、HART信號通過HART引腳耦合進去，如果不用可以在外部加一個10nF/22nF電容。

8、EF為輸出開路報警，為開漏輸出，需要外接上拉電阻，不用可懸空。

9、VSP需要做浪涌、反接等處理，才能接入芯片。

10、VREF輸出口需要加一個10uF電容，對外使用也可以用運放buffer一下。

11、輸出電阻后面的10nF電容不可以省略。

01產品特性

輸出范圍可以通過Rset及外圍調節，例如產生0-20mA/4-20mA/0-25mA/電流輸出

Rset設置電流公式：Imax=10*Vinmax/Rset（Vin為模擬量輸入，Vinmax=5.5V）

INL：0.02% tpy（4-20mA兩點校正后）

輸出誤差：0.1% tpy

IOUT電壓系數：0.01% of SPAN tpy （ 8-36V@20mA）

IOUT負載系數：0.005% of SPAN tpy（ 0-800R@20mA@24V）

單電源供電：8V-36V

輸出故障報警(EF)

支持輸出關閉（OD）

LDO輸出：2.5V

LDO溫度系數：<20ppm

靜態工作電流：<500uA

啟動時間：<500us

封裝：MSOP10-EPAD

工作溫度：-40℃ to 125℃

產品應用02

儀器儀表變送器

工業模擬信號隔離

工業控制器

PLC輸出驅動

03產品優勢

完美替代運放/XTR111產生的4-20mA電路

外圍精簡、LTS110封裝為MSOP10

可對外提供一路VREF，具有低溫漂、低噪聲、高精度的2.5V基準

定義新穎

三線制高性能、低成本、外圍簡潔

LTS110-10顆芯片線性度測試0405產品信息