Datasheet AD5748 Datasheet (ANALOG DEVICES)

工业电流/电压输出驱动器，

主要特性

电流输出范围：4 mA至21 mA、0mA至21 mA
总不可调整误差(TUE)：±0.15% FSR
输出温漂：±5 ppm/°C FSR(典型值)
电压输出范围：0 V至5 V、0 V至10.5 V、±10.5 V
总不可调整误差(TUE)：±0.05% FSR
输出温漂：±3 ppm/°C FSR(典型值)
灵活的串行数字接口
片内输出故障检测
PEC差错校验
异步CLEAR(清零)功能
灵活的上电状态(0 V或三态)
电源电压范围

AV

:+12 V (± 10%)至+24 V (± 10%)

DD

AV

：-12 V (± 10%)至-24 V (± 10%)

SS

输出环路顺从电压：AVDD – 2.75 V
温度范围：-40℃至+105℃
32引脚5 mm × 5 mm LFCSP封装

应用
过程控制
执行器控制
PLC(可编程控制器)

概述

输出范围可编程

AD5748

输出电压由另一个单独的引脚提供，可配置为三种输出电

压范围：0 V至5 V、0 V至10.5 V或±10.5 V。

AD5748的模拟输出有短路和开路保护功能，可以驱动2 µF

的容性负载和0.1 H的感性负载。

该器件的工作电压范围是±12 V～±24 V。输出环路顺从电

压范围是0 V～AV

灵活的串行接口兼容SPI和MICROWIRE，可以在3线模式

下工作，从而极大地降低隔离应用的数字隔离要求。而

且，该接口具有可选择的PEC差错校验功能，使用CRC-8

差错校验，适用于可能发生数据通信故障的工业环境。

该器件还具有上电复位功能，用于确保器件在已知状态下

上电(0 V或三态)，并且具有异步CLEAR引脚，用于将输出

设置为零刻度/中间量程，或者是选定电流范围的下限值。

HW SELECT引脚用来配置上电时器件是处于硬件模式还是

软件模式。

注意，本数据手册“典型工作特性”部分中的图线包含有关

标准范围的信息，这与AD5750/AD5750-1数据手册所公布

的相同。虽然已经做过超量程测试，但并未生成新图线，

绘图时仍然使用了之前的数据。

− 2.75 V。

DD

AD5748是一款单通道、低成本、高精度、电压/电流输出

驱动器，输出范围可通过硬件或软件编程。软件输出范围

可通过SPI/MICROWIRE™兼容的串行接口进行设置。

AD5748针对PLC和工业过程控制应用而设计。AD5748的

模拟输入由一个低电压、单电源供电的数模转换器(DAC)

表1. 相关器件

产品型号 描述

AD5422

单通道、16位、串行输入、电流源
和电压输出DAC

提供，对该模拟输入进行内部调理以提供所需的输出电流/

电压范围。模拟输入范围为0 V至4.096 V。

AD5748提供两种可编程输出电流范围：4 mA至21 mA和

0 mA至21 mA。

Rev. A

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AD5748

目录

特性.....................................................................................................1

应用.....................................................................................................1

概述.....................................................................................................1

修订历史............................................................................................2

功能框图............................................................................................3

技术规格............................................................................................4

时序特性 ...................................................................................7

绝对最大额定值...............................................................................9

ESD警告 ....................................................................................9

引脚配置和功能描述 ................................................................... 10

典型工作特性 ................................................................................ 12

电压输出 ................................................................................ 12

电流输出 ................................................................................ 16

术语.................................................................................................. 21

工作原理......................................................................................... 22

软件模式 ................................................................................ 22

电流输出架构........................................................................ 24

驱动感性负载........................................................................ 24

AD5748的上电状态 ............................................................. 24

上电时的默认寄存器 .......................................................... 25

复位功能 ................................................................................25

OUTEN................................................................................... 25

软件控制 ................................................................................25

硬件控制 ................................................................................27

传递函数 ................................................................................27

特性详情......................................................................................... 28

输出故障报警—软件模式 .................................................. 28

输出故障报警—硬件模式 .................................................. 28

电压输出短路保护............................................................... 28

异步清零(CLEAR)...............................................................28

电流设置电阻........................................................................ 29

分组差错校验(PEC)............................................................ 29

应用信息......................................................................................... 30

瞬变电压保护........................................................................ 30

散热考量 ................................................................................30

布局布线指南........................................................................ 30

电流隔离接口........................................................................ 31

微处理器接口........................................................................ 31

外形尺寸......................................................................................... 32

订购指南 ................................................................................32

修订历史

2010年5月—修订版0至修订版A

更改表2、电源要求 ......................................................................6

2010年3月—修订版0：初始版

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AD5748

功能框图

DVCC GND AVDD GND COMP1 COMP2

CLEAR

CLRSEL

SCLK/OUTEN*

SDIN/R0*

SYNC/RSET*

SDO/VFAULT*

HW SELECT

VIN

VREF

RESET

FAULT/TEMP*

NC/IFAULT*

*DENOTES SHARED PIN. SOFTWARE MODE DENOTED BY REGULAR TEXT, HARDWARE MODE

DENOTED BY ITALIC TEXT. FOR EXAMPLE, FOR FAULT/TEMP PIN, IN SOFTWARE MODE, THIS
PIN TAKES ON FAULT FUNCTION. IN HARDWARE MODE, THIS PIN TAKES ON TEMP FUNCTION.

INPUT SHIFT

REGISTER

AND

CONTROL

LOGIC

STATUS

REGISTER

IOUT RANGE

SCALING

VOUT SHORT FAULT

IOUT OPEN FAULT

AD2/R1* AD1/R2* AD0/R3* AVSS

OVERTEMP

PEC ERROR

VOUT RANGE

SCALING

POWER-

ON RESET

R2

R

SET

AD5748

VOUT

SHORT FAULT

IOUT

OPEN FAULT

AVDD

R3

图1

VSENSE+

VOUT

VSENSE–

REXT1
REXT2
IOUT

08922-001

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AD5748

技术规格

AVDD/AVSS = ±12 V (± 10%)至±24 V (± 10%)、DVCC = 2.7 V至5.5 V，GND = 0 V。IOUT：R

规格均为T

MIN至TMAX

。

= 300 Ω。除非另有说明，所有

LOAD

表2

1

参数

输入电压范围

V

IN

输入漏电流

基准输入

基准输入电压

最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释

输出端无负载

0 to 4.096 V

−1 +1 µA

4.096 V 外部基准电压源需要与此处所述完全

相同；否则，精度误差会表现为输出
端的误差

输入漏电流

输出电压V

输出电压范围

OUT

−1 +1 µA

0 5 V
0 10.5 V AVDD必须至少具有1.3V的裕量

−10.5 +10.5 V AVDD/AVSS必须至少具有1.3 V的裕量

精度

总不可调整误差(TUE)

2

−0.3 +0.3 % FSR

−0.1 ±0.05 +0.1 % FSR TA = 25°C

相对精度(INL)
双极性零刻度误差(中间量程的

−0.02 ±0.005 +0.02 % FSR

−10 +10 mV ±10.5 V 范围

失调)

−8 ±0.5 +8 mV TA = 25°C, ±10.5 V 范围

双极性零刻度误差TC
零刻度误差

3

±1.5 ppm FSR/°C ±10.5 V 范围

−10 +10 mV ±10.5 V 范围

−8 ±0.5 +8 mV TA = 25°C, ±10.5 V 范围

零刻度误差TC

3

零刻度/失调误差

±1 ppm FSR/°C ±10.5 V 范围

−5 +5 mV 0 V 至 10.5 V 范围

−4 ±0.5 +4 mV TA = 25°C, 0 V 至 10.5 V 范围

−3 +3 mV 0 V 至 5 V 范围

−2.2 ±0.3 +2.2 mV TA = 25°C, 0 V 至 5 V 范围

失调误差TC
增益误差

3

±2 ppm FSR/°C

−0.05 +0.05 % FSR 所有输出范围

−0.04 ±0.015 +0.04 % FSR TA = 25°C

增益误差TC
满量程误差

3

±0.5 ppm FSR/°C

−0.05 +0.05 % FSR 所有输出范围

−0.04 ±0.015 +0.04 % FSR TA = 25°C

满量程误差TC

电压输出特性

裕量
短路电流
负载
容性负载稳定性

R

= ∞

LOAD

R

= 2 kΩ

LOAD

R

= ∞

LOAD

直流输出阻抗
0 V至5 V范围，¼至¾阶跃
0 V至5 V范围，40 mV输入阶跃

压摆率
输出噪声

3

3

±1.5 ppm FSR/°C

1.3 V

输出端无负载

15 mA
1 kΩ
TA = 25°C
1 nF
1 nF
2 µF 需要外部补偿电容；参见“驱动感性负载”部分

0.12 Ω
7 µs 2 kΩ || 220 pF，±0.05%

4.5 µs 指定2 kΩ || 220 pF，±0.05%
2 V/µs 指定2 kΩ || 220 pF

2.5 µV rms 带宽：0.1 Hz至10 Hz

45.5 µV rms 100 kHz带宽

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1

参数

输出噪声频谱密度

AD5748

最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释

165 nV/√Hz 10 kHz时测量；指定2 kΩ || 220 pF

交流电源抑制比

直流电源抑制比

输出电流I

OUT

输出电流范围

精度(内部R

总不可调整误差(TUE)

4

)

SET

2

相对精度(INL)
失调误差

失调误差TC

3

增益误差

3

增益TC
满量程误差

满量程TC

精度(外部R

总不可调整误差(TUE)

3

4

)

SET

2

相对精度(INL)
失调误差

失调误差TC

3

增益误差

增益TC
满量程误差

3

满量程TC

电流输出特性

3

电流环路顺从电压

阻性负载

感性负载

建立时间

4 mA至21 mA，满量程阶跃

120 μA阶跃，4 mA至21 mA范围

直流电源抑制比

输出阻抗

数字输入

输入高电压V
输入低电压V

IH

IL

输入电流
引脚电容

数字输出

3

FAULT、IFAULT、TEMP、VFAULT

输出低电压V
输出低电压V
输出高电压V

OL

OL

OH

−65 dB 200 mV、50 Hz/60 Hz正弦波叠加于

电源电压上

10 µV/V 输出端无负载

0 21 mA

4 21 mA

−0.5 +0.5 % FSR

−0.3 ±0.15 +0.3 % FSR TA = 25°C

−0.02 ±0.01 +0.02 % FSR 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−16 +16 µA 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−10 +5 +10 µA TA = 25°C
±3 ppm FSR/°C 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.2 +0.2 % FSR 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.03 ±0.006 +0.03 % FSR TA = 25°C
±8 ppm FSR/°C 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.2 +0.2 % FSR 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.125 ±0.02 +0.125 % FSR TA = 25°C
±4 ppm FSR/°C 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.3 +0.3 % FSR

−0.1 ±0.02 +0.1 % FSR TA = 25°C

−0.02 ±0.01 +0.02 % FSR 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−14 +14 µA 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−11 +5 +11 µA TA = 25°C
±2 ppm FSR/°C 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.08 +0.08 % FSR 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.07 ±0.02 +0.07 % FSR TA = 25°C
±1 ppm FSR/°C 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.1 +0.1 % FSR 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

−0.07 ±0.02 +0.07 % FSR TA = 25°C
±2 ppm FSR/°C 4 mA 至 21 mA, 0 mA 至 21 mA

0 AVDD − 2.75 V

See comments 选择此参数时应确保不超过顺从电压

See comments 具有较高电感值时需要合适电容；

参见“驱动感性负载”部分

8.5 µs 250 Ω 负载

1.2 µs 250 Ω 负载
1 µA/V
130 MΩ

符合JEDEC标准

2 V

0.8 V

−1 +1 µA 每引脚
5 pF 每引脚

0.4 V 10 KΩ上拉电阻连接到DVCC

0.6 V 当电流为2.5 mA

3.6 V 10 KΩ上拉电阻连接到DVCC

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AD5748

1

参数

SDO

输出低电压V
输出高电压V

OL

OH

高阻抗输出电容
高阻抗漏电流

电源要求

正模拟电源AV
负模拟电源AV
数字电源DV

DD

SS

CC

输入电压

AI

DD

AI

SS

DI

CC

功耗

1

温度范围：−40°C至+105℃；典型值为+25°C。

2

规格包括全温度范围内的增益误差和失调误差，以及在TA = 125°C下工作1000小时后出现的漂移

3

通过特性保证，但未经生产测试。

4

详情参见“电流设置电阻”部分。

最小值 典型值 最大值 单位 测试条件/注释

0.5 0.5 V 吸电流200 μA
DVCC − 0.5 DVCC − 0.5 V 源电流200 μA
3 pF

−1 +1 µA

12 24 V ±10%

−12 −24 V ±10%

2.7 5.5 V

4.4 5.6 mA 输出端无负载，输出禁用，

5.2 6.2 mA 电流输出使能

5.2 6.2 mA 电压输出使能

2.0 2.5 mA 输出端无负载，输出禁用，

2.5 3 mA 电流输出使能

2.5 3 mA 电压输出使能

0.3 1 mA VIH = DVCC, VIL = GND
108 mW AVDD/AVSS = ±24 V, 输出端无负载

R3, R2, R1, R0 = 0, 1, 0, 1

R3, R2, R1, R0 = 0, 1, 0, 1

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时序特性

AVDD/AVSS = ±12 V (± 10%)至±24 V (± 10%)、DVCC = 2.7 V至5.5 V，GND = 0 V。VOUT：R

= 300 Ω。除非另有说明，所有规格均为T

R

LOAD

MIN至TMAX

表3

1, 2

参数

在T

MIN、TMAX

时的限值

t1 20 SCLK 周期时间
t2 8 SCLK 高电平时间
t3 8 SCLK 低电平时间
t4 5
t5 10

t6 5
t7 5

t8 5
t9, t10 1.5
t11 5
t12 40
t13 10

1

通过特性保证，但未经生产测试。

2

所有输入信号均指定tR = tF = 5 ns（DVCC的10％至90％）并从1.2 V电平起开始计时。

单位 描述

ns (最小值)
ns (最小值)
ns (最小值)
ns (最小值)
ns (最小值)
ns (最小值)
ns (最小值)
ns (最小值)
us(最大值)
ns (最小值)
ns(最大值)
ns (最小值)

SYNC 下降沿到SCLK下降沿建立时间

第16个SCLK下降沿到SYNC上升沿(如果使用PEC，则为第24个SCLK下降沿)
最小SYNC高电平时间(写入模式)
数据建立时间
数据保持时间
CLEAR脉冲低电平/高电平激活时间
最小SYNC高电平时间(读取模式)

SCLK上升沿到SDO有效(SDO CL= 15 pF)
RESET 脉冲低电平时间

。

AD5748

= 2 kΩ、CL = 200 pF、IOUT：

LOAD

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AD5748

时序图

t

1

SCLK

SYNC

SDIN

CLEA

VOUT

RESET

1 2 16

t

t

6

t

4

t

7

D15

R

t

10

3

t

8

t

2

t

5

D0

t

9

t

13

08922-002

图2. 写入模式时序图

1 2 16

SCLK

SYNC

SDIN

SDO

t

11

A2 A1 A0 R = 1 0 X X X X X X X X X X X

t

12

PEC

OVER

IOUT

X X X X X R3 R2 R1 R0

CLRSEL OUTEN RSET

ERROR

TEMP

FAULT

VOUT

FAULT

08922-003

图3. 回读模式时序图

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绝对最大额定值

除非另有说明，TA = 25°C。
100 mA以下的瞬态电流不会造成SCR闩锁。

表4

参数 额定值

AVDD至GND
AVSS至GND
AVDD至AVSS
DVCC至GND
VSENSE+至GND
VSENSE−至GND

数字输入至GND
数字输出至GND

VREF至GND
VIN至GND
VOUT、IOUT至GND

工作温度范围，工业级

存储温度范围
结温(TJ最大值)
32引脚LFCSP封装

热阻

θ

JA

引脚温度

焊接

ESD(人体模型)

-0.3 V至+30 V
+0.3 V至-28 V

-0.3 V至+58 V

-0.3 V至+7 V
AVSS至AVDD
±5.0 V

−0.3 V至DV
较小者)

−0.3 V至DV
较小者)

-0.3 V至+7 V

-0.3 V至+7 V
AVSS至AVDD

-40℃至+105℃

-65℃至+150℃
125℃

28℃/W
JEDEC工业标准
J-STD-020
3 kV

+ 0.3 V或7 V(取

CC

+ 0.3 V或7 V(取

CC

AD5748

注意，超出上述绝对最大额定值可能会导致器件永久性损
坏。这只是额定最值，不表示在这些条件下或者在任何其
它超出本技术规范操作章节中所示规格的条件下，器件能
够正常工作。长期在绝对最大额定值条件下工作会影响器
件的可靠性。

ESD警告

ESD(静电放电)敏感器件。

带电器件和电路板可能会在没有察觉的情况
下放电。尽管本产品具有专利或专有保护电
路，但在遇到高能量ESD时，器件可能会损
坏。因此，应当采取适当的ESD防范措施，
以避免器件性能下降或功能丧失。

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AD5748

表4. 引脚功能描述

引脚编号 引脚名称 描述

1 SDO/VFAULT

2 CLRSEL

3 CLEAR

4 DVCC
5 GND
6

SYNC

/RSET

7 SCLK/OUTEN

8 SDIN/R0

9 AD2/R1

10 AD1/R2

串行数据输出(SDO)。在软件模式下，此引脚用于在回读模式中从输入移位寄存器逐个输出数据。数据在
SCLK上升沿逐个输出，而且在SCLK下降沿有效。此引脚为CMOS输出。

短路故障报警(VFAULT)。在硬件模式下，此引脚用作短路故障报警引脚，并会在检测到短路错误时置位低

电平。此引脚为开漏输出，必须连接到上拉电阻。
在硬件或软件模式下，此引脚用于选择清零值(零刻度或中间量程)。在软件模式下，此引脚与内部CLRSEL
位取逻辑“或”。
高电平有效输入。置位此引脚可将输出电流/电压设置为选定范围(用户可选)的零刻度或中间量程。CLEAR
引脚与内部clear位取逻辑“或”。
在软件模式下，上电期间CLEAR引脚电平决定电压通道的上电状态，该通道可以设置为0 V或三态有效。详
情参见“异步清零(CLEAR)”部分。
数字电源。
接地连接。
上升沿锁存(SYNC)。在软件模式下，上升沿将输入移位寄存器数据并行载入AD5748，同时更新输出。
电阻选择(RSET)。在硬件模式下，此引脚选择是使用内部电流检测电阻，还是使用外部电流检测电阻。
如果RSET = 0，则选择外部检测电阻。
如果RSET = 1，则选择内部检测电阻。
串行时钟输入(SCLK)。在软件模式下，数据在SCLK下降沿读入输入移位寄存器。此引脚的工作时钟速率最
高达50 MHz。
输出使能(OUTEN)。在硬件模式下，此引脚用作输出使能引脚。
串行数据输入(SDIN)。在软件模式下，数据必须在SCLK下降沿有效。
范围解码位(R0)。在硬件模式下，此引脚与R1、R2和R3一起用于选择器件的输出电压/电流范围设置。
器件寻址位(AD2)。在软件模式下，此引脚与AD1和AD0配合使用，允许一条总线上最多可以寻址八个器
件。
范围解码位(R1)。在硬件模式下，此引脚与R0、R2和R3一起用于选择器件的输出电压/电流范围设置。
器件寻址位(AD1)。在软件模式下，此引脚与AD2和AD0配合使用，允许一条总线上最多可以寻址八个器
件。
范围解码位(R2)。在硬件模式下，此引脚与R0、R1和R3一起用于选择器件的输出电流/电压范围设置。

引脚配置和功能描述

MP

FAULT

SELECT

C

ESET

NC/I

NC

N

R

HW

FAULT/TE

32

31

PIN 1
INDICATOR

1SDO/VFAULT
2CLRSEL
3CLEAR

AD5748

4DVCC

TOP VIEW

5GND

(Not to Scale)

6SYNC/RSET

SCLK/OUTEN

NOTES

1. NC = NO CONNECT.

2. THE EXPOSED PADDLE IS TIED TO AVSS.

7
8SDIN/R0

9

10

AD2/R1

AD1/R2

图4. 引脚配置

NC

30

11

AD0/R3

NC

29

28

27

26

25

24 VSENSE+
23 VOUT
22 VSENSE–
21 AVSS
20 COMP1
19 COMP2
18 IOUT
17 AVDD

12

13

14

15

16

VIN

GND

EXT1

VREF

REXT2

R

08922-004

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引脚编号 引脚名称 描述

11 AD0/R3

12, 13 REXT2, REXT1

器件寻址位(AD0)。在软件模式下，此引脚与AD1和AD2配合使用，允许一条总线上最多可以寻址八个器
件。
范围解码位(R3)。在硬件模式下，此引脚与R0、R1和R2一起用于选择器件的输出电流/电压范围设置。

REXT1和REXT2引脚之间可以连接一个15 kΩ外部电流设置电阻，用于改善IOUT温度漂移性能。

AD5748

14 VREF
15 VIN
16 GND
17 AVDD
18 IOUT
19, 20

COMP2,
COMP1

21 AVSS
22 VSENSE−

23 VOUT
24 VSENSE+
25, 26,

NC

27, 28
29 HW SELECT

30

RESET

31 FAULT/TEMP

缓冲基准电压输入。
缓冲模拟输入(0 V至4.096 V)。

接地连接。
正模拟电源引脚。
电流输出引脚。

电压输出缓冲的可选补偿电容连接。这些引脚用于驱动输出端的较高容性负载。这些引脚还可以减少输出
端的过冲。选择COMP1和COMP2引脚之间连接的电容值时必须谨慎，因为该值会直接影响输出的建立时
间。详情参见“驱动较大容性负载”部分。
负模拟电源引脚。

负电压输出负载连接的检测连接。为保证正确操作，此引脚必须保持在到地电压的±3.0 V范围内。

缓冲模拟输出电压。
正电压输出负载连接的检测连接。

无连接。可与GND相连。

此引脚用于将器件配置为硬件模式或软件模式。

HW SELECT = 0选择软件控制。
HW SELECT = 1选择硬件控制。

将器件复位至其上电状态。
故障报警(FAULT)。在软件模式下，此引脚用作通用故障报警引脚。检测到开路、短路、过温错误或PEC接

口错误时，此引脚置位低电平。此引脚为开漏输出，必须连接到上拉电阻。
过温故障(TEMP)。在硬件模式下，此引脚用作过温故障引脚。检测到过温错误时，此引脚置位低电平。此

引脚为开漏输出，必须连接到上拉电阻。

32 NC/IFAULT

33 (EPAD)

裸露焊盘

无连接(NC)。在软件模式下，此引脚无连接。或者，此引脚与GND相连。
开路故障报警(IFAULT)。在硬件模式下，此引脚用作开路故障报警引脚。检测到开路错误时，此引脚置位

低电平。此引脚为开漏输出，必须连接到上拉电阻。

裸露焊盘与AVSS相连。

Rev. A | Page 11 of 32

AD5748

典型工作特性

电压输出

0.0020
AVDD = +24V

AV

= –24V

0.0015

0.0010

0.0005

–0.0005

–0.0010

INL (%FSR)

–0.0015

–0.0020

–0.0025

–0.0030

SS

0

+5V
+10V
±10V

图5. 积分非线性误差与VIN的关系 图8. 总不可调整误差与温度的关系

VIN (V)

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

0

–0.02

TUE (%FSR)

–0.04

–0.06

–0.08

40 .0963.5112.9262.3411.7551.1700.585

08922-005

–0.10

+5V POSITIVE TUE, NO LOAD
+10V POSITIVE TUE, NO LOAD
±10V POSITIVE TUE, NO LOAD
+5V NEGATIVE TUE, NO LOAD
+10V NEGATIVE TUE, NO LOAD
±10V NEGATIVE TUE, NO LOAD

TEMPERATURE (°C)

10525–40

08922-008

0.005

0.004

0.003

0.002

0.001

–0.001

INL (%FSR)

–0.002

–0.003

–0.004

–0.005

0.006

0.004

0.002

–0.002

TUE (%FSR)

–0.004

–0.006

–0.008

–0.010

AVDD = +24V
AV

SS

0

AVDD = +24V
AV

SS

0

0 4.0963.5112.9262.3411.7551.1700.585

FULL-SCALE ERROR (%FSR)

0.03

0.02

0.01

–0.01

–0.02

–0.03

–0.04

0

+5V RANGE, FULL-SCALE ERROR
+10V RANGE, FULL-SCALE ERROR
±10V RANGE, FULL-SCALE ERROR

TEMPERATURE (°C)

= –24V

+5V LINEARITY, NO LOAD
+10V LINEARITY, NO LOAD
±10V LINEARITY, NO LOAD

TEMPERATURE (°C)

10525–40

08922-006

图6. 积分非线性误差与温度的关系 图9. 满量程误差与温度的关系

2.5

= –24V

+5V
+10V
±10V

VIN (V)

图7. 总不可调整误差与V

的关系

IN

08922-007

2.0

1.5

1.0

0.5

0

–0.5

–1.0

BIPOLAR ZERO ERROR (mV)

–1.5

–2.0

–2.5

±10V ZERO ERROR

TEMPERATURE (°C)

图10. 双极性零刻度误差与温度的关系

10525–40

AVDD = +24V

= –24V

AV

SS

10525–40

08922-009

08922-010

Rev. A | Page 12 of 32

AD5748

0.020

0.015

0.010

0.005

0

–0.005

–0.010

GAIN ERROR (%FSR)

–0.015

–0.020

–0.025

2.5
AVDD = +24V

AV

2.0
OUTPUT UNLOADED

1.5

1.0

0.5

0
–0.5
–1.0
–1.5

ZERO-SCALE ERROR (mV)

–2.0
–2.5
–3.0

AVDD = +24V
AV

+5V GAIN, NO LOAD
+10V GAIN, NO LOAD
±10V GAIN, NO LOAD

TEMPERATURE (°C)

图11. 增益误差与温度的关系

= –24V

SS

+5V RANGE
+10V RANGE
±10V RANGE

TEMPERATURE (°C)

图12. 零刻度误差(失调误差)与温度的关系

10525–40

10525–40

SS

= –24V

08922-011

08922-012

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

–0.02

TUE (%FSR)

–0.04

–0.06

–0.08

–0.10

1.2

1.0

0.8

0.6

HEADROOM (V)

0.4

0.2

图15. AV

+5V POSITIVE TUE, NO LOAD
+10V POSITIVE TUE, NO LOAD
±10V POSITIVE TUE, NO LOAD
+5V NEGATIVE TUE, NO LOAD
+10V NEGATIVE TUE, NO LOAD
±10V NEGATIVE TUE, NO LOAD

0

+11.2/–10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

SUPPLY VOLTAGES (AVDD/AVSS)

图14. 总不可调整误差与电源电压的关系

±10V AVDD HEADROOM, LOAD OFF

0

TEMPERATURE (°C)

裕量、±10 V范围，输出设置为10 V，无负载

DD

08922-014

10525–40

08922-015

0.003

0.002

0.001

INL (%FSR)

–0.001

–0.002

–0.003

+5V LINEARITY, NO LOAD
+10V LINEARITY, NO LOAD
±10V LINEARITY, NO LOAD

0

+11.2/–10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

SUPPLY VOLTAGES (AVDD/AVSS)

图13：积分非线性误差与电源电压的关系

08922-013

Rev. A | Page 13 of 32

OUTPUT VOLTAGE DELTA (V)

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

–0.01

–0.02

–0.03

–0.04

–0.05

+5V RANGE
±10V RANGE

0

SOURCE/SINK CURRENT (mA)

图16. 输出放大器的源电流和吸电流能力

15–15 –13 –11 –9 –7 –5 –3 –1 1 3 579 11 13

08922-016

AD5748

12

10

8

6

VOLTAGE (V)

4

2

0

12

10

8

6

VOLTAGE (V)

4

21 71 22 727 28– 3–

TIME (µs)

08922-017

1

2

CH1 5.00V CH2 20.0mV

图20. V

OUT

B

M1.0µs A CH1 3.00V

W

08922-020

使能毛刺，负载 = 2 kΩ || 1 nF图17. 满量程正阶跃

2

0

40

35

30

25

20

(mV)

15

OUT

V

10

5

0

–5

图19. 上电时V

21 71 22 727 28– 3–

TIME (µs)

图18. 满量程负阶跃

TIME (ms)

与时间的关系，负载 = 2 kΩ || 200 pF

OUT

5µV/DIV 1s/DIV

08922-021

图21. 峰峰值噪声(0.1 Hz至10 Hz带宽)

08922-018

100µV/DIV 1s/DIV

2.52.01.51.00.50–0.5–1.0

08922-019

图22. 峰峰值噪声(100 kHz带宽)

08922-022

Rev. A | Page 14 of 32

AD5748

4.0

3.5

3.0
AV

2.5

(V)

2.0

DD

AV

1.5

1.0

0.5

0

TIME (ms)

图23. 上电时AVDD和V

DD

1.00.50–0.5–1.0–1.5

与时间的关系

OUT

V

OUT

1.0

0.8

0.6

0.4

0.2

0

(V)

OUT

V

–0.2

2.01.5

08922-023

Rev. A | Page 15 of 32

AD5748

CURRENT OUTPUT

0.004

0.002

–0.002

–0.004

INL (%FSR)

–0.006

–0.008

–0.010

+4mA TO +20mA
0mA TO +20mA

0

AVDD = +24V

= –24V

AV

SS

0 4.0963.5112.9262.3411.7551.1700.585

图24. 积分非线性误差与VIN的关系，外部R

VIN (V)

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

–0.002

INL (%FSR)

–0.004

–0.006

–0.008

–0.010

08922-024

电阻 图27. 积分非线性误差、电流模式、内部R

SET

+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R

0

+11.2/–10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

SUPPLY VOLTAGES (AVDD/AVSS)

SET

SET

LINEARITY

LINEARITY

SET

08922-027

检测电阻

0.004
AVDD = +24V

= –24V

AV

SS

0.002

0

–0.002

–0.004

INL (%FSR)

–0.006

–0.008

–0.010

–0.012

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

–0.002

INL (%FSR)

–0.004

–0.006

–0.008

–0.010

+4mA TO +20mA
0mA TO +20mA

0 4.0963.5112.9262.3411.7551.1700.585

图25. 积分非线性误差与V

+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R

0

+11.2/–10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

SUPPLY VOLTAGES (AVDD/AVSS)

VIN (V)

的关系，内部R

IN

图26. 积分非线性误差、电流模式、外部R

LINEARITY

SET

LINEARITY

SET

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

TUE (%FSR)

–0.002

–0.004

–0.006

–0.008

08922-025

电阻

SET

0.015

0.010

0.005

TUE (%FSR)

–0.005

–0.010

–0.015

08922-026

检测电阻 图29. 总不可调整误差与VIN的关系，内部R

SET

+4mA TO +20mA
0mA TO +20mA

0

AVDD = +24V

= –24V

AV

SS

0 4.0963.5112.9262.3411.7551.1700.585

图28. 总不可调整误差与V

+4mA TO +20mA
0mA TO +20mA

0

0 4.0963.5112.9262.3411.7551.1700.585

VIN (V)

的关系，外部R

IN

VIN (V)

电阻

SET

AVDD = +24V

= –24V

AV

SS

电阻

SET

08922-028

08922-029

Rev. A | Page 16 of 32

AD5748

0.10

0.08

0.06

+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R
+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R

0.04

0.02

0

–0.02

TUE (%FSR)

–0.04

–0.06

–0.08

–0.10

+11.2/–10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

SUPPLY VOLTAGES (AVDD/AVSS)

图30. 总不可调整误差电流模式(外部R

0.10
+4mA TO +20mA INTERNAL R

0mA TO +20mA INTERNAL R

0.08
+4mA TO +20mA INTERNAL R

0mA TO +20mA INTERNAL R

0.06

0.04

0.02

0

–0.02

TUE (%FSR)

–0.04

–0.06

–0.08

–0.10

+11.2/–10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

SUPPLY VOLTAGES (AVDD/AVSS)

图31. 总不可调整误差电流模式(内部R

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

检测电阻)

SET

检测电阻)

SET

08922-030

08922-031

0.010

0.008

+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R

0.006

0.004

0.002

0

–0.002

INL (%FSR)

–0.004

–0.006

–0.008

AVDD = +24V

= –24V

AV

–0.010

SS

TEMPERATURE (°C)

图33. INL与温度的关系(外部R

TUE (%FSR)

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

–0.02

–0.04

–0.06

–0.08

–0.10

+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R
+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R

0

SET

SET

TEMPERATURE (°C)

图34. 总体不可整误差与温度的关系(内部R

LINEARITY

SET

LINEARITY

SET

检测电阻)

SET

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

10525–40

10525–40

检测电阻)

SET

08922-033

08922-034

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

–0.002

INL (%FSR)

–0.004

–0.006

–0.008

–0.010

+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R

0

AVDD = +24V

= –24V

AV

SS

TEMPERATURE (°C)

图32. INL与温度的关系(内部R

LINEARITY

SET

LINEARITY

SET

检测电阻)

SET

0.10
+4mA TO +20mA EXTERNAL R

0mA TO +20mA EXTERNAL R

0.08
+4mA TO +20mA EXTERNAL R

0mA TO +20mA EXTERNAL R

0.06

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

0.04

0.02

0

–0.02

TUE (%FSR)

–0.04

–0.06

–0.08

10525–40

08922-032

–0.10

TEMPERATURE (°C)

图35. 总体不可整误差与温度的关系(外部R

10525–40

检测电阻)

SET

08922-035

Rev. A | Page 17 of 32

AD5748

6

4

2

0

–2

ZERO-SCALE ERROR (µA)

–4

AVDD = +24V
AV

–6

图36. 零刻度误差与温度的关系(外部R

= –24V

SS

+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R

TEMPERATURE (°C)

0.04

SET

SET

+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R

0.03

SET

SET

0.02

0.01

0

–0.01

–0.02

–0.03

FULL-SCALE ERROR (%FSR)

–0.04

–0.05

10525–40

08922-036

检测电阻) 图39. 满量程误差与温度的关系(内部R

SET

–0.06

TEMPERATURE (°C)

AVDD = +24V
AV

= –24V

SS

10525–40

检测电阻)

SET

08922-041

25

20

+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R

15

AVDD = +24V

10

AV

= –24V

SS

5

0

–5

ZERO-SCALE ERROR (µA)

–10

–15

–20

±20mA INTERNAL R
±24mA INTERNAL R

SET
SET

TEMPERATURE (°C)

0.04

0.03

+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R

0.02

0.01

0

–0.01

–0.02

FULL-SCALE ERROR (%FSR)

–0.03

AVDD = +24V
AV

= –24V

SS

–0.04

TEMPERATURE (°C)

图38. 满量程误差与温度的关系(外部R

SET

SET

0.020

0.015

+4mA TO +20mA EXTERNAL R
0mA TO +20mA EXTERNAL R

0.010

0.005

0

GAIN ERROR (%FSR)

–0.005

–0.010

AVDD = +24V
AV

= –24V

SS

TEMPERATURE (°C)

图40. 增益误差与温度的关系(外部R

0.08

0.06

+4mA TO +20mA INTERNAL R
0mA TO +20mA INTERNAL R

SET

SET

10525–40

检测电阻)

SET

SET

–0.015

08922-037

SET

0.04

0.02

0

–0.02

–0.04

GAIN ERROR (%FSR)

–0.06

–0.08

AVDD = +24V
AV

= –24V

SS

10525–40

08922-040

检测电阻) 图41. 增益误差与温度的关系(内部R

SET

–0.10

TEMPERATURE (°C)

10525–40

检测电阻)图37. 零刻度误差与温度的关系(内部R

SET

10525–40

检测电阻)

SET

SET

SET

08922-042

08922-043

Rev. A | Page 18 of 32

AD5748

1.4

0.025

1.2

1.0

0.8

0.6

COMPLIANCE (V)

0.4

0.2

0

AVDD COMPLIANCE

TEMPERATURE (°C)

图 42. 输出顺从电压与温度有关，当I

12

10

8

6

(V)

DD

V

4

2

0

–2

–10 –8 –6 –4 –2 0246 8

I

OUT

V

DD

TIME (ms)

图43. 输出电流与上电时间的关系

0.020

0.015

0.010

CURRENT (A)

0.005

10525–40

08922-044

= 10.8 mA时 图45. 4 mA至20 mA输出电流阶跃

OUT

0.000010

0.000008

0.000006

0.000004

0.000002

0

–0.000002

–0.000004

–0.000006

–0.000008

–0.000010

10

(A)

OUT

I

08922-045

0

TIME (µs)

3000

2500

2000

(µA)

1500

CC

DI

1000

500

0

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

DVCC = 5V

DV

= 3V

CC

LOGIC LEVEL (V)

图46. DICC与逻辑输入电压的关系

45 16 8643 14 8441 12 828 1–12 –6

08922-047

08922-048

0

–2

–4

–6

–8

(V)

OUT

–10

I

–12

–14

–16

–18

TIME (µs)

8–2 –1 0 1 2 345 6 7

08922-046

图44. 输出电流与输出使能时间的关系

Rev. A | Page 19 of 32

AD5748

6

5

4

3

2

(mA)

SS

/AI

1

DD

AI

0

–1

–2

–3

AI

DD

AI

SS

±10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

AVDD/AVSS (V)

OUT

= 0 V）

6

5

4

3

2

(mA)

SS

/AI

1

DD

AI

0

–1

–2

–3

±10.8 ±15.0 ±24.0 ±26.4

08922-049

AVDD/AVSS (V)

图48. AIDD/AISS与AVDD/AVSS的关系（I

AI

DD

AI

SS

08922-050

= 0 mA）图47. AIDD/AISS与AVDD/AVSS的关系（V

OUT

Rev. A | Page 20 of 32

术语

总不可调整误差(TUE)

总不可调整误差(TUE)是指包括以下所有误差在内的总输

出误差：INL误差、失调误差、增益误差和随电源电压、

温度和时间变化而出现的输出漂移。TUE采用满量程范围

的百分比表示(% FSR)。

相对精度或积分非线性(INL)

积分非线性(INL)是指输出驱动器的输出与通过其传递函数

两个端点的直线之间的最大偏差，单位为% FSR。从图5可

以看出典型INL与输入电压的关系。

双极性零刻度误差

双极性零刻度误差是指所选双极性范围内半量程输出(0

V/0 mA)的实际值与理想值之间的偏差。从图10可以看出

双极性零刻度误差与温度的关系。

双极性零刻度TC

双极性零刻度温度系数(TC)衡量双极性零刻度误差随温度

的变化，用ppm FSR/°C表示。

满量程误差

满量程误差是实际满量程模拟输出与理想满量程输出的偏

差，用满量程范围的百分比(% FSR)表示。

满量程TC

AD5748

增益误差TC

增益误差温度系数(TC)衡量增益误差随温度的变化，用

ppm FSR/°C表示。

零刻度误差

零刻度误差是指实际零刻度模拟输出与理想零刻度输出的

偏差，用毫伏(mV)表示。

零刻度TC

零刻度温度系数(TC)衡量零刻度误差随温度的变化，用

ppm FSR/°C表示。

失调误差

失调误差衡量传递函数线性区内VOUT(实际)和VOUT(理

想)之间的差值，用毫伏(mV)表示。该值可以为正，也可

为负。

输出电压建立时间

输出电压建立时间是指对于一个半量程输入变化，输出建

立到指定精度水平所需的时间量。

压摆率

器件的压摆率是对输出电压变化率的限制。输出压摆速度

通常受限于其输出端使用的放大器压摆率。压摆率的测量

范围是输出信号的10%至90%，用V/μs表示。

满量程温度系数(TC)衡量满量程误差随温度的变化，用

ppm FSR/°C表示。

增益误差

增益误差衡量输出的量程误差，是指输出传递特性的斜率

与理想值之间的偏差，用满量程范围的百分比表示(%

FSR)。从图11可以看出增益误差与温度的关系。

电流环路顺从电压

电流环路顺从电压是指输出电流与编程值相等情况下

IOUT引脚的最大电压。

上电毛刺能量

上电毛刺能量是AD5748上电时注入模拟输出的脉冲，定义

为毛刺的面积，用nV-sec表示。

电源抑制比(PSRR)

PSRR表示电源电压变化对输出的影响大小。

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AD5748

术语

和一个低压差调节器(LDO)，采用2.08 mm × 2.08 mm、16

引脚小型WLCSP封装，可满足严苛的性能和电路板空间要

求。

降压调节器的高开关频率支持小型多层外部器件，并使所

需的电路板空间降至最小。当MODE引脚设置为高电平

时，降压调节器以强制PWM模式工作。当MODE引脚设

置为低电平时，降压调节器根据负载电流水平自动切换工

作模式。输出负载较高时，降压调节器以PWM模式工

作。当负载电流降至预定义阈值以下时，调节器以省电模

式(PSM)工作，以便改善轻负载效率。

为降低输入电容要求和噪声，两个降压器以错相工作。

ADP5022 LDO的低静态电流、低压差和宽输入电压范围可

延长便携式设备的电池使用时间。在频率高达10 kHz时，

该LDO能保持60 dB以上的电源抑制性能，而所需的电压裕

量则很低。

ADP5022的各调节器均具有专用的独立使能引脚。对使能

引脚施加高电平将激活相应的调节器。默认输出电压可在

工厂编程设置，选择范围广泛。

软件模式

在电流模式下，可通过软件选择的输出范围包括：0 mA至

21 mA和4 mA至21 mA。

在电压模式下，可通过软件选择的输出范围包括：0 V至5

V、0 V至10.5 V、±10.5 V。

VDD AGND VSS

MCU

SCLK
SDI/DIN
SDO
SYNC1

ADP1720

ADR392

VDD REFIN

AD506x
AD566x

SCLK

SDIN

SDO

SYNC

AD5748

VREF

VIN

SERIAL

INTERFACE

HW SELECT

AVDD GND AVSS

VOUT

RANGE

SCALE

IOUT

RANGE

SCALE

VOUT SHORT FAULT

IOUT OPEN FAULT

OVERTEMP FAULT

PEC ERROR

STATUS REGISTER

VSENSE+

VSENSE–

FAULT

VOUT
0V TO +5V,
0V TO +10.5V,
±10.5V

IOUT
4mA TO 21mA,
0mA TO 21mA

08922-051

图49. 软件模式下的典型系统配置(未显示开漏输出所需的上拉电阻)

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AD5748

MCU

SCLK

SDI/DIN

SDO

SYNC1

VDD

ADP1720

ADR3192

REFIN

AD506x
AD566x

DVCC

AD5748

VREF

VIN

HW SELECT

OUTEN

TEMP VFAULT IFAULT

VDD AGND VSS

AVDD GND AVSS

VOUT
RANGE
SCALE

IOUT
RANGE
SCALE

VSENSE+

VSENSE–

VOUT
0V TO +5V,
0V TO +10.5V,

±10.5V

IOUT
4mA TO +21mA,
0mA TO +21mA

R3
R2

OUTPUT RANGE
SELECT PINS

R1
R0

图50. 硬件模式下的典型系统配置，采用内置DAC基准电压源(未显示开漏输出所需的上拉电阻)

表5. 建议与AD5748搭配使用的器件

DAC 基准 电源 精度 描述

AD5660 内部 ADP1720
AD5664R

内部 不适用 不适用 中端系统、四通道、内部基准电压源

1

12位 INL 中端系统、单通道、内部基准电压源

AD5668 内部 不适用 不适用 中端系统、八通道、内部基准电压源
AD5060 ADR434 ADP1720 16位 INL 高端系统、单通道、外部基准电压源
AD5064 ADR434
AD5662 ADR392
AD5664 ADR392

1

ADP1720输入范围最高达28 V。

2

ADR392输入范围最高达15 V。

2

不适用 不适用 高端系统、四通道、外部基准电压源

2

ADR392

2

12位 INL 中端系统、单通道、外部基准电压源

不适用 不适用 中端系统、四通道、外部基准电压源

08922-052

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AD5748

电流输出架构

来自模拟输入VIN引脚的电压输入(0 V至4.096 V)可以被转

换成电流(见图51)，然后电流镜像到供电轨，这样，从应

用的角度仅看到一个相对内置基准电压的电流源输出；或

者，电压输入经过缓冲和比例缩放，输出一个可通过软件

选择的单极性或双极性电压范围(见图52)。基准电压源用

于为输出范围和增益调整提供内部失调。可选输出范围可

通过数字接口进行编程。

AVDD

VIN

VREF

VIN

(0V TO 4.096V)

VREF

RANGEDECODE

FROM INTERFACE

IOUT

RANGE

SCALING

图51. 电流输出配置

RANGE DECODE

FROM INTERFACE

VOUT RANGE

SCALING

图52. 电压输出

T1

A1

SHORT FAULT

R2 R3

T2

A2

IOUT

RSET

VSENSE+

VOUT

VOUT

VSENSE–

电流和电压通过独立引脚输出，且不能同时输出。这让用

户可以将电流和电压输出引脚连接在一起，并将终端系统

配置为单通道输出。

驱动较大容性负载

通过在COMP1和COMP2引脚之间增加一个无极性补偿电

容，电压输出放大器能够驱动最高1 μF的容性负载。

如果不使用该补偿电容，最高可驱动20 nF容性负载。必须

为CCOMP电容选择合适的值。虽然此电容允许AD5748驱

动较大容性负载并可减少过冲，但是会增加器件的建立时

间，因此会影响系统带宽。此电容值的考虑范围为100 pF

至4 nF，具体取决于建立时间、过冲和带宽之间的折衷权

衡。

AD5748的上电状态

08922-059

08922-054

上电时，AD5748检测载入的是硬件模式，还是软件模式，

并相应地设置上电状态。

在软件SPI模式下，输出端的上电状态取决于CLEAR引脚

的状态。如果器件上电时CLEAR引脚被拉高，则电压输出

端输出一个有效0 V。如果器件上电时CLEAR引脚被拉

低，则电压输出通道置于三态模式。在这两种情况下，电

流输出通道均会在上电时预设为三态状态(0 mA)。这样允

许用户根据需要将电压输出端和电流输出端连接在一起。

驱动感性负载

在驱动感性负载或非明确定义的负载时，需要在IOUT与

GND之间连接一个0.01 μF电容，以确保能够稳定地驱动超

过50 mH的负载。不存在最大电容限值。负载的容性成分

可能造成建立变慢。

电压输出放大器

电压输出放大器能够产生单极性和双极性两种输出电压，

能够驱动1 kΩ并联1.2 μF的负载(在COMP1和COMP2引脚上

连接有外部补偿电容)。输出放大器的源电流和吸电流能力

如图16所示。压摆率为2 V/μs。

器件内部VOUT和VSENSE+引脚之间以及VSENSE−引脚和

器件内部地之间都连接一个2.5 MΩ电阻。如果出现故障，

这些电阻可确保放大器环路闭合，让AD5748不会进入开环

状态，从而保护该器件。

VSENSE−引脚可以在相对于远端负载接地点的±3 V共模范

围内工作。

要将器件置于正常工作模式，用户必须将控制寄存器中的

OUTEN位置1以使能输出，并在同一写操作中使用R3至R0

范围位来设置输出范围配置。如果在此写操作期间CLEAR

引脚仍处于高电平(有效)，器件会自动清零至由可编程范

围和CLRSEL引脚或CLRSEL位定义的正常清零状态(详情参

见“异步清零(CLEAR)”部分)。CLEAR引脚必须处于低电

平，才能使器件工作在正常模式下。

CLEAR引脚通常由微控制器直接驱动。如果AD5748的电

源与微控制器电源相互独立，用户可以在CLEAR引脚连接

一个到DVCC的弱上拉电阻或一个对地的下拉电阻，从而

确保能够获得正确的上电状态而且与微控制器无关。对于

大多数应用，在CLEAR引脚上连接一个10 kΩ的上拉/下拉

电阻就足够了。

如果选择的是硬件模式，则器件上电时预设为由R3至R0范

围位和OUTEN或CLEAR引脚状态所定义的状态。在硬件

模式下给器件上电时，建议将输出端保持为禁用。

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上电时的默认寄存器

AD5748上电复位电路确保所有寄存器均加载零码。

在软件SPI模式下，器件上电时会禁用所有输出(OUTEN

位 = 0)。用户必须将控制寄存器中的OUTEN位置1以使能

输出，并在同一写操作中使用R3至R0位来设置输出范围配

置。

如果选择的是硬件模式，则器件上电时预设为由R3至R0位

和OUTEN引脚状态所定义的状态。在硬件模式下给器件

上电时，建议将输出端保持为禁用。

复位功能

在软件模式下，器件可使用RESET引脚(低电平有效)或复

位位(reset = 1)进行复位。复位操作将禁用电流输出和电压

输出，并使其处于上电状态。用户必须写入OUTEN位以

使能输出，并在同一写操作中设置输出范围配置。RESET

引脚为对电平敏感的输入引脚；只要引脚处于低电平，器

件就会一直处于复位模式。向控制寄存器中写入复位命令

后，复位位清零。

在硬件模式下，不存在复位操作。如果在硬件模式下使用

器件，RESET引脚应连接高电平。

OUTEN

在软件模式下，可以使用控制寄存器中的OUTEN位来使

AD5748

能或禁用输出。禁用输出时，电流通道和电压通道均会变

为三态。用户必须设置OUTEN位来使能输出，同时设置

输出范围配置。

在硬件模式下，可以使用OUTEN引脚来使能或禁用输

出。禁用输出时，电流通道和电压通道均会变为三态。用

户必须控制OUTEN引脚，以使能输出。更改输出范围

时，建议禁用输出。

软件控制

通过将HW SELECT引脚连接到地可以使能软件控制。在软

件模式下，AD5748可以通过工作时钟速率最高达50 MHz

的多功能三线式串行接口进行控制。该接口与SPI、QSPI

™、MICROWIRE和DSP标准兼容。

输入移位寄存器

输入移位寄存器为16位宽。16位字宽的数据在串行时钟输

入SCLK的控制下以MSB优先的方式载入器件。数据在

SCLK的下降沿读入。输入移位寄存器包括16个控制位，如

表6所示。此写操作的时序图如图2所示。输入移位寄存器

的前三位用于设置印刷电路板(PCB)上的AD5748器件的硬

件地址。每个电路板上最多可以寻址八个器件。

在任何写操作期间，位D11、位D1和位D0必须始终置0。

表6. 写操作的输入移位寄存器内容—控制寄存器

MSB LSB
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

A2 A1 A0

R/W

0 R3 R2 R1 R0 CLRSEL OUTEN 清0 RSET 复位 0 0

表7. 输入移位寄存器描述

位 描述

A2, A1, A0

A2 A1 A0 功能

R/W

与AD2、AD1和AD0外部引脚配合使用，以确定系统控制器要寻址的具体器件。

0 0 0 对引脚AD2 = 0、引脚AD1 = 0且引脚AD0 = 0的器件进行寻址。
0 0 1 对引脚AD2 = 0、引脚AD1 = 0且引脚AD0 = 1的器件进行寻址。
0 1 0 对引脚AD2 = 0、引脚AD1 = 1且引脚AD0 = 0的器件进行寻址。
0 1 1 对引脚AD2 = 0、引脚AD1 = 1且引脚AD0 = 1的器件进行寻址。
1 0 0 对引脚AD2 = 1、引脚AD1 = 0且引脚AD0 = 0的器件进行寻址。
1 0 1 对引脚AD2 = 1、引脚AD1 = 0且引脚AD0 = 1的器件进行寻址。
1 1 0 对引脚AD2 = 1、引脚AD1 = 1且引脚AD0 = 0的器件进行寻址。
1 1 1 对引脚AD2 = 1、引脚AD1 = 1且引脚AD0 = 1的器件进行寻址。

表示对寻址寄存器的读或写操作。

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AD5748

位 描述

R3, R2, R1, R0 与RSET配合来选择输出配置。

0 0 0 0 0 4 mA至21 mA(外部15 kΩ电流检测电阻)
0 0 0 0 1 0 mA至21 mA(外部15 kΩ电流检测电阻)
0 0 0 1 0 不适用
0 0 0 1 1 不适用
0 0 1 0 0 不适用
0 0 1 0 1 0 V 至 5 V
0 0 1 1 0 不适用
0 0 1 1 1 不适用
0 1 0 0 0 不适用
0 1 0 0 1 不适用
0 1 0 1 0 0 V 至 10.5 V
0 1 0 1 1 不适用
0 1 1 0 0 ±10.5 V
0 1 1 0 1 不适用
0 1 1 1 0 不适用
0 1 1 1 1 不适用
1 0 0 0 0 4 mA至21 mA(内部电流检测电阻)
1 0 0 0 1 0 mA至21 mA(内部电流检测电阻)
1 0 0 1 0 不适用
1 0 0 1 1 不适用
1 0 1 0 0 不适用
1 0 1 0 1 0 V至 5 V
1 0 1 1 0 不适用
1 0 1 1 1 不适用
1 1 0 0 0 不适用
1 1 0 0 1 不适用
1 1 0 1 0 0 V 至 10.5 V
1 1 0 1 1 不适用
1 1 1 0 0 ±10.5 V
1 1 1 0 1 不适用
1 1 1 1 0 不适用
1 1 1 1 1 不适用
CLRSEL

CLRSEL 功能

OUTEN
清0 软件清零位，高有效。
RSET 选择内部/外部电流检测电阻。

1 选择内部电流检测电阻；与R3至R0位一起使用来选择输出范围。
0 选择外部电流检测电阻；与R3至R0位一起使用来选择输出范围。

复位 将器件复位至其上电状态。

RSET R3 R2 R1 R0 输出配置

将清零模式设置为零刻度或中间量程。参见“异步清零(CLEAR)”部分。

0 清零至0 V。
1 在单极性模式下，清零至中间量程；在双极性模式下，清零至零刻度。
输出使能位。要使能输出，必须将此位设置为1。

RSET 功能

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回读操作

回读模式通过选择正确的器件地址(A2、A1、A0)，然后将

R/W位设为1来激活。默认情况下，SDO引脚会被禁用。

AD5748读操作的寻址完成后，通过将R/W设为1可以使能

SDO引脚，SDO数据会在SCLK的第五个上升沿输出。数据

在SDO上逐个输出后，一个SYNC的上升沿会再次禁用(三

态)SDO引脚。在同一读取周期中，可同时读取状态寄存器

数据(参见表8)和控制寄存器数据。

状态位由四个只读位构成，用于在发生输出端开路或短

路、过温错误或接口错误等特定故障时通知用户。如果发

生任意上述故障，硬件FAULT引脚也会置位低电平，用作

控制器的硬件中断。

有关故障状态的完整说明，请参见“特性详情”部分。

硬件控制

通过将HW SELECT引脚连接到DVCC可以使能硬件控制。

在此模式下，R3、R2、R1和R0引脚与RSET引脚一同用于

配置输出范围，如表7所示。

AD5748

在硬件模式下，不存在状态寄存器。故障状态(开路、短路

和过温)通过引脚IFAULT、引脚VFAULT和引脚TEMP来指

示。如果出现任意上述故障，则特定故障引脚会置位低电

平。IFAULT、VFAULT和TEMP均为开漏输出，因此可以

连接在一起，以允许用户生成一个中断，通知系统控制器

有故障情况发生。如果通过此种方式进行硬件连接，则无

法区分系统中发生的具体是那种故障。

传递函数

AD5748内置信号调理模块，可将模拟输入电压映射到通过

经过编程选择的输出范围。可用的模拟输入范围为0 V至

4.096 V。

对于所有电流和电压范围，AD5748均可实现直接线性映射

传递函数。0 V映射到所选范围的下限；4.096 V映射到所

选范围的上限。

表8. 读操作的输入移位寄存器内容—状态寄存器

MSB LSB
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

A2 A1 A0 1 0 R3 R2 R1 R0 CLRSEL OUTEN RSET PEC 错误 过温 IOUT 故障 VOUT 故障

表9. 状态位选项

位 描述

PEC错误 如果CRC-8差错校验检测到接口错误，该位置1。参见“特性详情”部分。
VOUT故障 如果VOUT引脚发生短路，该位置1。
IOUT故障 如果IOUT引脚发生开路，该位置1。
过温 当AD5748内核温度超过约150°C时，该位置1。

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AD5748

特性详情

输出故障报警—软件模式

在软件模式下，AD5748配有一个FAULT引脚；此引脚为

开漏输出，允许将多个AD5748器件的FAULT引脚一起连

接到一个上拉电阻，从而实现全局故障检测。在软件模式

下，FAULT引脚在以下任一故障情形下强制处于低电平有

效状态：

由于电路开环或电源电压不足，IOUT端的电压试图升

•

至顺从电压范围以上。产生故障输出的内部电路不使

用具有窗口限值的比较器，因为这样需要在故障输出

变为有效之前产生一个实际的输出错误。事实上，该

信号是在输出级中的内部放大器的剩余驱动能力小于

约1 V时产生。因此，故障输出在快达到顺从电压限值

之前就会变为有效。由于是在输出放大器的反馈环路

内进行比较，因此其开环增益可保持输出精度不变，

并且在故障输出变为有效之前不会发生输出误差。

•

在电压输出引脚(VOUT)上检测到短路。短路电流限值

为15 mA。

•

因分组差错校验(PEC)失败而检测到接口错误。参见

“分组差错校验(PEC)”部分。

•

AD5748的内核温度超过约150°C。

输出故障报警—硬件模式

在硬件模式下，AD5748配有以下三个故障引脚：

VFAULT、IFAULT和TEMP。这些引脚均为开漏输出，允

许将多个AD5748的故障引脚一起连接到一个上拉电阻，从

而实现全局故障检测。在硬件控制模式下，这些故障引脚

在以下任一故障情形下强制处于有效状态：

•

检测到开路。由于电路开环或电源电压不足，IOUT端

的电压试图升至顺从电压范围以上。产生故障输出的

内部电路不使用具有窗口限值的比较器，因为这样需

要在故障输出变为有效之前产生一个实际的输出错

误。事实上，该信号是在输出级中的内部放大器的剩

余驱动能力小于约1 V时产生。因此，故障输出在快达

到顺从电压限值之前就会变为有效。由于是在输出放

大器的反馈环路内进行比较，因此其开环增益可保持

输出精度不变，并且在故障输出变为有效之前不会发

生输出误差。如果检测到此故障，IFAULT引脚会强制

处于低电平状态。

•

在电压输出引脚(VOUT)上检测到短路。短路电流限值

为15 mA。如果检测到此故障，VFAULT引脚会强制处

于低电平状态。

•

如果AD5748内核温度超过约150°C。如果检测到此故

障，TEMP引脚会强制处于低电平状态。

电压输出短路保护

器件正常工作时，电压输出吸电流和源电流最高为12 mA

并能保证正常工作的技术规格。电压输出能传送的最大电

流约为15 mA；这是短路电流。

异步清零(CLEAR)

CLEAR引脚是高电平有效清零引脚，使电压输出清零为零

刻度或中间量程，用户可通过CLRSEL引脚或输入移位寄

存器的CLRSEL位进行选择，如表7所示。(清零选择特性是

CLRSEL引脚和CLRSEL位的逻辑“或”功能。)电流环路输出

清零至其可编程范围的最低值。当CLEAR信号变回低电平

后，输出会返回到其之前的编程值或经过重新编程的新

值。清零操作还可通过控制寄存器中的清零命令来执行。

表10. CLRSEL选项

输出清零值

CLRSEL

0 0 V 零刻度；例如：

1 中间量程 中间量程；例如：

单极性输出
电压范围

单极性电流输出范围

4 mA(4 mA至21 mA范围上)
0 mA(0 mA至21 mA范围上)

12.5 mA(4 mA至21 mA范围上)

10.5 mA(0 mA至21 mA范围上)

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电流设置电阻

图1中，R

路的一部分。内部电流检测电阻的标称值为15 kΩ。为了

在电流模式下实现超量程能力，用户还可将内部电流检测

电阻选择为14.7 kΩ，从而提供2%的标称超量程能力。此特

性适用于0 mA至21 mA和4 mA至21 mA电流范围。

输出电流值在全温度范围内的稳定性取决于RSET值的稳定

性。要提高输出电流在全温度范围内的稳定性，方法是在

AD5748的REXT1和REXT2引脚连接一个外部低漂移电阻，

从而替代内部电阻。外部电阻通过输入移位寄存器进行选

择。如果不使用外部电阻选项，则REXT1和REXT2引脚应

保持悬空。

是一个内部检测电阻，构成电压-电流转换电

SET

AD5748

分组差错校验（PEC）

为验证噪声环境下数据接收是否正确，AD5748提供了一个

基于8位循环冗余校验(CRC-8)的差错校验选项。负责控制

AD5748的器件应使用下列多项式生成8位帧校验序列：

C(x) = x8 + x2 + x1 + 1

此序列会添加到数据字末尾，即在SYNC变为高电平之前

有24个数据位会发送到AD5748。收到24位数据帧后，

AD5748会在SYNC变为高电平时执行差错校验。如果校验

成功，数据会写入所选寄存器。如果差错校验失败，则

FAULT引脚变为低电平，同时状态寄存器的D3位置1。读

取该寄存器后，此错误标志会自动清除，FAULT引脚再次

变为高电平。

SYNC

SCLK

SDIN

SYNC

SCLK

SDIN

FAULT

UPDATE ON SYNC HIGH

D15

(MSB)

16-BIT DATA

16-BIT DATA TRANSER—NO ERROR CHECKING

D23

(MSB)

16-BIT DATA 8-BIT FCS

16-BIT DATA TRANSER WITH ERROR CHECKING

D0

(LSB)

UPDATE AFTER SYNC HIGH

ONLY IF ERROR CHECK PASSED

D8

(LSB) D7 D0

ERROR CHECK FAILS

FAULT GOES LOW IF

08922-055

图53. PEC差错校验时序图

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A

AD5748

应用信息

瞬变电压保护

AD5748内置ESD保护二极管，可防止器件在一般工作条件

下受损。但是，工业控制环境会使I/O电路遭受高得多的

瞬变。为了防止过高瞬态电压影响AD5748，可能需要外部

功率二极管和浪涌电流限制电阻，如图54所示。对电阻值

的约束条件是，在正常工作期间，IOUT的输出电平必须

保持在其顺从电压限值(AV

保护二极管和电阻必须具有适当的额定功率。如果需要，

可添加瞬态电压抑制器来进一步增强防护能力。

AVDD

AVDD

AD5748

– 2.75 V)以内，并且这两个

DD

R

IOUT

P

R

LOAD

布局布线指南

在任何注重精度的电路中，精心考虑电源和接地回路布局

都有助于确保达到规定的性能。安装AD5748所用的PCB应

经过专门设计，使AD5748位于模拟平面。

AD5748在每个电源引脚上应当具有足够大的电源旁路电

容，使用10 μF与0.1 μF电容并联，并且尽可能靠近封装，

最好是正对着该器件。10 μF电容为钽珠型电容。0.1 μF电

容应具有低等效串联电阻(ESR)和低等效串联电感(ESI)，

如高频时提供低阻抗接地路径的普通陶瓷型电容，以便处

理内部逻辑开关所引起的瞬态电流。

在一个电路板上使用多个器件的系统中，提供一定的散热

能力通常有助于功率耗散。

AVSS

图54. 输出瞬变电压保护

08922-056

散热考量

了解功耗对于封装和结温的影响情况非常重要。内部结温

不应高于125°C。AD5748采用32引脚LFCSP 5、 5 mm × 5

mm封装。热阻θ

引起结温超标。

最差条件是指AD5748工作在最大电源电压AV

并且直接驱动最大电流(24 mA)至地。此外，还应考虑到

AD5748的静态电流，其标称值约为4 mA。

下列公式用于估算在这些最差条件下的最大功耗，并根据

功耗确定最大环境温度：

功耗 = 26.4 V × 28 mA = 0.7392 W

温度增加 = 28°C × 0.7392 W = 20.7°C

最大环境温度 = 125°C − 20.7°C = 104.3°C

这些数据假设已采用“布局指南”部分所述的正确布局和接

地方法，以将功耗降至最低。

为28°C/W。必须确保器件工作条件不会

JA

(26.4 V)，

DD

D5748

AVSS

PLANE

BOARD

08922-057

图55. 焊盘与电路板的连接

AD5748在器件底部具有裸露焊盘，该焊盘应连接到器件的

AVSS电源。为了获得最佳性能，在设计母板和安装器件封

装时需要有一些特殊考虑。为了改善散热、电气和板级性

能，需将封装底部的裸露焊盘焊接到PCB上相应的散热焊

盘上。为进一步改善散热性能，PCB焊盘区可以设计一些

散热通孔。

可以扩大器件上的AVSS平面(如图55所示)，以提供自然散

热效应。

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AD5748

电流隔离接口

在许多过程控制应用中，需要在控制器与受控单元之间提

供一个隔离栅，以保护和隔离控制电路遭受可能发生的任

何危险共模电压。ADI公司的iCoupler®系列产品可提供超

过5.0 kV的电压隔离。AD5748采用串行加载结构，使接口

线路数量保持最少，因此成为隔离接口应用的理想选择。

图56所示为使用ADuM1400的4通道隔离接口。更多信息请

访问：www.analog.com/icouplers。

CONTROLLER ADuM1400

V

SERIAL

CLOCK OUT

SERIAL

DATA OUT

SYNC OUT

CONTROL OUT

1

ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY.

IA

V

IB

V

IC

V

ID

图56. 隔离接口

1

V

OA

TO

ENCODE

ENCODE

ENCODE

ENCODE

DECODE

DECODE

DECODE

DECODE

SCLK

V

OB

TO
SDIN

V

OC

TO
SYNC

V

OD

TO
CLEAR

微处理器接口

AD5748通过一条串行总线实现与微处理器的接口，这条总

线使用与微控制器和DSP处理器兼容的协议。通信通道为

一个3线(最少)式接口，由一个时钟信号、一个数据信号和

一个SYNC信号组成。AD5748需要16位数据字，在SCLK的

下降沿时数据有效。

08922-058

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AD5748

外形尺寸

PIN 1

INDICATOR

1.00

0.85

0.80

12° MAX

SEATING
PLANE

5.00

BSC SQ

TOP

VIEW

0.80 MAX

0.65 TYP

0.30

0.23

0.18

COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VHHD-2

4.75

BSC SQ

0.20 REF

0.05 MAX

0.02 NOM

0.60 MAX

0.50

BSC

0.50

0.40

0.30

COPLANARITY

0.08

图57. 32引脚引脚架构芯片级封装[LFCSP_VQ]

5 mm x 5 mm , 超薄体

(CP-32-2)

图示尺寸单位：mm

0.60 MAX

25

24

EXPOSED

PAD

(BOTTOM VIEW)

17

16

3.50 REF

PIN 1

32

9

FOR PROPER CONNECTION OF
THE EXPOSED PAD, REFER TO
THE PIN CONFIGURATION AND
FUNCTION DESCRIPTIONS
SECTION OF THIS DATA SHEET.

INDICATOR

1

3.25

3.10 SQ

2.95

8

0.25 MIN

011708-A

订购指南

1

型号

AD5748ACPZ ±0.3% V
AD5748ACPZ-RL7 ±0.3% V

1

Z = 符合RoHS标准的器件。

TUE精度

, ±0.5% I

OUT

, ±0.5% I

OUT

模拟输入范围

0 V 至 4.096 V 4.096 V −40°C 至 +105°C 32引脚 LFCSP_VQ CP-32-2

OUT

0 V 至 4.096 V 4.096 V −40°C 至 +105°C 32引脚 LFCSP_VQ CP-32-2

OUT

外部基准电压 温度范围

封装描述

封装选项

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registered trademarks are the property of their respective owners.
D08922sc-0-5/11(A)

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