Datasheet AD5749 Datasheet (ANALOG DEVICES)

工业电流输出驱动器、单电源、最高
55 V电源电压、输出范围可编程

主要特性

电流输出范围：0 mA至24 mA或4 mA至20 mA

总不可调整误差(TUE)：±0.03% FSR(典型值)

输出温漂：±5 ppm/°C(典型值)

超量程：2%

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

电源电压范围

AVDD:12 V(± 10%)至55 V(最大值)

输出环路顺从电压：AV

– 2.75 V

DD

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

AD5749是一款单通道、低成本、高精度、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。AD5749针

对PLC和工业过程控制应用而设计。AD5749的模拟输入由

一个低电压、单电源供电的数模转换器(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。

AD5749提供两种可编程输出电流范围：0 mA至24 mA或4

mA至20 mA。电流输出具有开路保护功能，可驱动0.1 H电

感负载。器件的电源电压范围为10.8 V至55 V。输出环路

顺从电压范围为0 V至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

− 2.75 V。

DD

AD5749

功能框图

DVCC GND AVDD GND

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 PINTAKES ON TEMP FUNCTION.

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，并且具有异步CLEAR引脚，用于将输出设置为选定

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。

表1. 相关器件

产品型号 描述

AD5750 工业电流/电压(I/V)输出驱动器，输出范围可编程

AD5751

AD5748 工业电流/电压输出驱动器，输出范围可编程
AD5410/

AD5420
AD5412/

AD5422

工业电流/电压(I/V)输出驱动器，单电源供电，最大
供电电压为55V，输出范围可编程

单通道、12/16位、串行输入、电流源输出DAC

单通道、12/16位、串行输入、电流/电压输出DAC

INPUT SHIFT

REGISTER

AND

CONTROL

LOGIC

STATUS

REGISTER

IOUT RANGE

SCALING

OVERTEMP

IOUT OPEN FAULT
IOUT OPEN FAULT

POWER-

ON RESET

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

R

图1.

R2

SET

AD5749

IOUT

OPEN FAULT

AVDD

R3

IOUT

REXT1
REXT2

08923-001

Rev. A

Information furnished by Analog Devices is believed to be accurate and reliable. However, no
responsibility is assumed by Analog Devices for its use, nor for any infringements of patents or other
rights of third parties that may result from its use. Specications subject to change without notice. No
license is granted by implication or otherwise under any patent or patent rights of Analog Devices.
Trademarks and registered trademarks are the property of their respective owners.

ADI中文版数据手册是英文版数据手册的译文，敬请谅解翻译中可能存在的语言组织或翻译错误，ADI不对翻译中存在的差异或由此产生的错误负责。如需确认任何词语的准确性，请参考ADI提供
的最新英文版数据手册。

One Technology Way, P.O. Box 9106, Norwood, MA 02062-9106, U.S.A.
Tel: [phone] www.analog.com
Fax: [phone] ©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved.

AD5749

目录

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

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

功能框图 ............................................................................................1

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

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

技术规格 ............................................................................................3

时序特性........................................................................................ 5

绝对最大额定值 ...............................................................................7

ESD警告......................................................................................... 7

引脚配置和功能描述....................................................................... 8

典型工作特性.................................................................................. 10

术语...................................................................................................15

工作原理 ..........................................................................................16

软件模式...................................................................................... 16

电流输出架构............................................................................. 18

驱动感性负载............................................................................. 18

AD5749的上电状态 ................................................................... 18

上电时的默认寄存器 ................................................................ 18

复位功能...................................................................................... 18

修订历史

2010年7月—修订版0：初始版

OUTEN .......................................................................................... 18

软件控制 .................................................................................... 18

硬件控制 .................................................................................... 21

传递函数 .................................................................................... 21

特性详情 ......................................................................................... 22

输出故障报警—软件模式 ...................................................... 22

输出故障报警—硬件模式 ...................................................... 22

异步清零(CLEAR) ....................................................................22

外部电流设置电阻 ................................................................... 22

可编程超量程模式 ................................................................... 22

分组差错校验(PEC) ................................................................. 23

应用信息 ......................................................................................... 24

瞬变电压保护............................................................................ 24

散热考量 .................................................................................... 24

布局布线指南............................................................................ 25

电流隔离接口............................................................................ 25

微处理器接口............................................................................ 25

外形尺寸 ......................................................................................... 26

订购指南 .................................................................................... 26

Rev. 0 | Page 2 of 28

技术规格

= 12 V(±10%)至55 V(最大值)，DVCC = 2.7 V至5.5 V，GND = 0 V，R

AV

DD

规格在T

MIN至TMAX

表2

1

参数

输入电压范围

输入漏电流

基准输入

基准输入电压
输入漏电流

电流输出

输出电流范围

输出电流超量程

3.92 20.4 mA

精度(内部R

总不可调整误差(TUE)

2

A级

相对精度(INL)
失调误差

失调误差TC
输出端死区，RTI
增益误差

2

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)

2

A级

相对精度(INL)
失调误差

失调误差TC
输出端死区，RTI
增益误差

增益TC
满量程误差

满量程TC

范围。

最小值 典型值

0 至 4.096 V 输出端无负载

−1 +1 µA

4.096 V

−1 +1 µA

0 24 mA

20 mA

2

)

SET

0 24.5 mA

−0.5 +0.5 % FSR

−0.3 ±0.15 +0.3 % FSR

−0.02 ±0.01 +0.02 % FSR

−16 +16 µA

2

−10 +5 +10 µA
±3 ppm FSR/°C
8 14 mV

−0.2 +0.2 % FSR

−0.125 ±0.02 +0.125 % FSR
±10 ppm FSR/°C

−0.2 +0.2 % FSR

2

±4 ppm FSR/°C

)

SET

−0.125 ±0.02 +0.125 % FSR

−0.3 +0.3 % FSR

−0.1 ±0.02 +0.1 % FSR

−0.02 ±0.01 +0.02 % FSR

−14 +14 µA

2

−11 +5 +11
±2 ppm FSR/°C
8 +14 mV

−0.08 +0.08 % FSR

2

−0.07 ±0.02 +0.07 % FSR
±1 ppm FSR/°C

−0.1 +0.1 % FSR

2

±2 ppm FSR/°C

−0.07 ±0.02 +0.07 % FSR

最大值

= 300 Ω。除非另有说明，所有

LOAD

单位 测试条件/注释

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

参见“特性详述”部分的内容
参见“特性详述”部分的内容

T

= 25℃

A

T

= 25℃

A

参考4.096 V输入范围

TA = 25℃

= 25℃

T

A

T

= 25℃

A

T

= 25℃

A

参考4.096 V输入范围

TA = 25℃

= 25℃

T

A

AD5749

,

Rev. 0 | Page 3 of 28

AD5749

1

参数

输出特性

2

电流环路顺从电压
阻性负载
感性负载
建立时间
4 mA至20 mA，满
量程阶跃

120 μA阶跃，4 m
A至20 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

3

IH

IL

输入电流
引脚电容

数字输出

2

FAULT、IFAULT、
TEMP、VFAULT
V

，输出低电压

OL

V

，输出高电压

OH

SDO
V

，输出低电压

OL

V

，输出高电压

OH

高阻抗输出电容
高阻抗漏电流

最小值 典型值

最大值

0 AVDD − 2.75 V

参见“测试条

H

件/注释”列

8.5 µs

1.2 µs

1 µA/V
130 MΩ

2 V

0.8 V

−1 +1 µA
5 pF

0.4 V

0.6 V

3.6 V

0.5 0.5 V
DVCC − 0.5 DVCC − 0.5 V
3 pF

−1 +1 µA

选择此参数时应确保不超过顺从电压
需要具有较高电感值的合适电容；参见“
驱动感性负载”部分

250 Ω负载

250 Ω负载

符合JEDEC标准

每引脚
每引脚

10 KΩ上拉电阻连接到DVCC

2.5 mA时
10 KΩ上拉电阻连接到DVCC

吸电流200 μA
源电流200 μA

电源要求

AV

DD

DV

CC

输入电压
AI

DD

DI

CC

功耗

10.8 55 V

2.7 5.5 V

4.4 5.6 mA

5.2 6.2 mA

0.3 1 mA
108 mW

1

温度范围：−40°C至+105℃；典型值为+25°C。

2

通过设计和特性保证，但未经生产测试。

输出端无负载，输出禁用；R3,
R2, R1, R0 = 0000，RSET = 0
输出使能
V

= DVCC，VIL = GND

IH

AV

= 24 V，输出端无负载

DD

Rev. 0 | Page 4 of 28

时序特性

AVDD = 12 V(±10%)至55 V(最大值)，DVCC = 2.7 V至5.5 V，GND = 0 V，R

在T

范围。

MIN、TMAX

时的限值

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)

μs，最大值

ns(最小值)

ns(最大值)

ns(最小值)

SCLK周期时间
SCLK高电平时间
SCLK低电平时间
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 C
RESET 脉冲低电平时间

规格在T

MIN至TMAX

表3

1, 2

参数

t1 20
t2 8
t3 8
t4 5
t5 10

t6 5
t7 5

t8 5
t9, t10 1.5
t11 5
t

40

12

t

10

13

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%到90% )并从1.2V电平起开始计时。

= 300 Ω。除非另有说明，所有

LOAD

= 15 pF)

L

AD5749

Rev. 0 | Page 5 of 28

AD5749

时序图

t

1

SCLK

SCLK

SYNC

SDIN

CLEAR

IOUT

RESET

1 2 16

t

t

6

t

4

t

7

D15

t

10

3

t

8

t

2

t

5

D0

t

13

图2. 写入模式时序图

t

9

08923-002

SYNC

t

11

A2SDIN

XSDO X X X R3 R2 R1 R0

A0 R = 1 0 X X X X X X X X X X XA1

t

12

PEC

OVER

IOUT

X

CLRSEL OUTEN

RSET

ERROR

TEMP

FAULT

VOUT

FAULT

08923-003

图3. 回读模式时序图

Rev. 0 | Page 6 of 28

绝对最大额定值

AD5749

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
DV

至GND

CC

数字输入至GND
数字输出至GND

VREF至GND
VIN至GND
I

至GND

OUT

工作温度范围
工业级
存储温度范围
结温(T

最大值)

J

32引脚LFCSP封装
θ

热阻

JA

引脚温度
焊接

-0.3 V至+58 V

-0.3 V至+7 V

−0.3 V至DV

+ 0.3 V，

CC

或 7 V(取较小者)

−0.3 V至DV

+ 0.3 V，

CC

或 7 V(取较小者)

-0.3 V至+7 V

-0.3 V至+7 V

−0.3 V至AV

DD

-40℃至+105℃

-65℃至+150℃
125℃
28℃/W
JEDEC工业标准
J-STD-020

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。

Rev. 0 | Page 7 of 28

AD5749

引脚配置和功能描述

表5. 引脚功能描述

引脚编号 引脚名称 描述

1 SDO/VFAULT

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。

PMET/TLUAF

TCELES

TLUA

TESER

FI/CN

C

CN

WH

CN

CN

N

23

13

03

92

82

72

62

52

PIN 1
INDICATOR

1SDO/VFAULT
2CLRSEL
3CLEAR

AD5749

4DVCC

TOP VIEW

5GND

(Not to Scale)

6SYNC/RSET
7SCLK/OUTEN
8SDIN/R0

9

01

11

21

31

61

41

1R/2DA

2R/1D

NOTES

1. NC = NO CONNECT.

2. THE EXPOSED PADDLE IS TIED TO GND.

A

51

3R/0DA

2TXER

1TXER

FERV

NI

DNG

V

图4. 引脚配置

24 DNC
23 DNC
22 GND
21 GND
20 DNC
19 DNC
18 IOUT
17 AVDD

08923-004

2 CLRSEL

3 CLEAR

4 DVCC
5 GND
6

SYNC

/RSET

7 SCLK/OUTEN

8 SDIN/R0

9 AD2/R1

10 AD1/R2

11 AD0/R3

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设置为选定范围(用户可选)的刻度或中间量程。
CLEAR引脚与内部clear位取逻辑“或”。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AD5749，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流范围设

置。
器件寻址位(AD2)。在软件模式下，此引脚与AD0和AD1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流范围设

置。
器件寻址位(AD1)。在软件模式下，此引脚与AD0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(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范围设

置。

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范围设

置。

Rev. 0 | Page 8 of 28

引脚编号 引脚名称

12, 13 REXT2, REXT1

AD5749

描述

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

14 VREF
15 VIN
16 GND
17 AVDD
18 IOUT
19, 20, 23, 24 DNC
21, 22 GND
25, 26, 27, 28 NC
29 HW SELECT

30

31 FAULT/TEMP

32 NC/IFAULT

33 (EPAD) EPAD

RESET

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。
电流输出。
请勿连接到这些引脚。
接地连接。
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。

在软件模式下，该引脚将器件复位至其上电状态。低电平有效。
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。

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、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。

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GND相连。

Rev. 0 | Page 9 of 28

AD5749

典型工作特性

–0.001

–0.002

–0.003

INTEGRAL NONLINEARITY (%FSR)

–0.004

–0.005

0.005

0.004

0.003

0.002

0.001

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

0.020

0.293

0.585

0.878

图5. 积分非线性误差与VIN的关系(外部R

–0.002

–0.004
–0.006

INTEGRAL NONLINEARITY (%FSR)

–0.008

–0.010

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

24V 48V 55V

SUPPLY VOLTAGE (AVDD)

图8. 积分非线性电流模式(内部R

LINEARITY

SET

LINEARITY

SET

检测电阻)

SET

08923-008

RESISTOR

SET

RESISTOR

SET

1.170

1.463

1.755

2.048

2.341

2.633

2.926

3.218

3.511

3.803

VIN(V)

SET

电阻)

4.096

08923-005

–0.001

–0.002

–0.003

INTEGRAL NONLINEARITY (%FSR)

–0.004

–0.005

0.005

0.004

0.003

0.002

0.001

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

0.020

0.293

0.585

0.878

1.170

图6. 积分非线性误差与V

–0.002

–0.004
–0.006

INTEGRAL NONLINEARITY (%FSR)

–0.008

–0.010

0.010

0.008

0.006

0.004

0.002

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

24V 48V 55V

SUPPLY VOLTAGE (AVDD)

图7. 积分非线性电流模式(外部R

1.463

1.755

V

IN

的关系(内部R

IN

(V)

2.048

RESISTOR

SET

RESISTOR

SET

2.341

SET
SET

2.633

2.926

SET

LINEARITY
LINEARITY

检测电阻)

SET

3.218

电阻)

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

–0.01

–0.02

–0.03

TOTAL UNADJUSTED ERROR (%FSR)

–0.04

–0.05

3.511

3.803

4.096

08923-006

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

–0.01

–0.02

–0.03

TOTAL UNADJUSTED ERROR (%FSR)

–0.04

–0.05

08923-007

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

0.020

0.293

0.585

0.878

1.170

1.463

图9. 总不可调整误差与V

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

0.020

0.293

0.585

1.463

0.878

1.170

图10. 总不可调整误差与V

SET
SET

1.755

2.048

2.341

(V)

V

IN

的关系(外部R

IN

SET
SET

1.755

2.048

2.341

VIN(V)

的关系(内部R

IN

TUE
TUE

TUE
TUE

2.633

2.926

3.218

3.511

3.803

4.096

08923-009

电阻)

SET

3.218

3.511

3.803

2.633

2.926

电阻)

SET

4.096

08923-010

Rev. 0 | Page 10 of 28

AD5749

–0.005

–0.010

TOTAL UNADJUSTED ERROR (%FSR)

–0.015

–0.020

0.020

0.015

0.010

0.005

0

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

24V 48V 55V

SUPPLY VOLTAGE (AVDD)

图11. 总不可调整误差电流模式(外部R

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

检测电阻)

SET

08923-011

–0.001

–0.002
–0.003

INTEGRAL NONLINEARITY (%FSR)

–0.004

–0.005

0.005

0.004

0.003

0.002

0.001

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

–40 25 105

SET
SET

TEMPERATURE (°C)

图14. 积分非线性误差与温度的关系(外部R

LINEARITY
LINEARITY

检测电阻)

SET

08923-014

–0.005

–0.010

–0.015

–0.020

TOTAL UNADJUSTED ERROR (%FSR)

–0.025

0.010

0.005

0

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0mA TO 24mA INTERNAL R
4mA TO 20mA INTERNAL R

24V 48V 55V

SUPPLY VOLTAGE (AVDD)

图12. 总不可调整误差电流模式(内部R

–0.001

–0.002
–0.003

INTEGRAL NONLINEARITY (%FSR)

–0.004

–0.005

0.005

0.004

0.003

0.002

0.001

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

–40 25 105

SET
SET

TEMPERATURE (°C)

图13. 积分非线性误差与温度的关系(内部R

SET
SET

SET
SET

检测电阻)

SET

LINEARITY
LINEARITY

NEGATIVE TUE
NEGATIVE TUE

POSITIVE TUE
POSITIVE TUE

检测电阻)

SET

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

–0.02

–0.04
–0.06

POSITIVE/NEGATIVE TUE (%FSR)

–0.08

–0.10

08923-012

图15. 总不可调整误差与温度的关系(内部R

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

–0.02

–0.04
–0.06

POSITIVE/NEGATIVE TUE (%FSR)

–0.08

–0.10

08923-013

图16. 总不可调整误差与温度的关系(外部R

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R
4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

–40 25 105

0

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R
4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

–40 25 105

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

TEMPERATURE (°C)

POSITIVE TUE

SET

POSITIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

NEGATIVE TUE

SET

TEMPERATURE (°C)

检测电阻)

SET

检测电阻)

SET

08923-015

08923-016

Rev. 0 | Page 11 of 28

AD5749

50

45

40

35

30
25

20

15

ZERO-SCALE ERROR (µA)

10

5

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

SET
SET

图17. 零刻度误差与温度的关系(外部R

40

35

30

25

20

15

ZERO-SCALE ERROR (µA)

10

5

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

SET
SET

图18. 零刻度误差与温度的关系(内部R

检测电阻)

SET

检测电阻)

SET

08923-017

08923-018

4

3

2

1

0

OFFSET ERROR (µA)

–1

–2

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

–3

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

SET
SET

图20. 失调误差与温度的关系(外部R

FULL-SCALE ERROR (%FSR)

0.05

0.04

0.03

0.02

0.01

–0.01

–0.02
–0.03

–0.04

–0.05

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

–40 25 105

SET
SET

TEMPERATURE (°C)

图21. 满量程误差与温度的关系(外部R

检测电阻)

SET

检测电阻)

SET

08923-020

08923-021

3

2

1

0

–1

OFFSET ERROR (µA)

–2

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

–3

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

图19. 失调误差与温度的关系(内部R

SET
SET

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

–0.02

–0.04

FULL-SCALE ERROR (%FSR)

–0.06

–0.08

–0.10

08923-019

检测电阻) 图22. 满量程误差与温度的关系(内部R

SET

4mA TO 20mA INTERNAL R
0mA TO 24mA INTERNAL R

0

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

Rev. 0 | Page 12 of 28

SET
SET

检测电阻)

SET

08923-022

AD5749

GAIN ERROR (%FSR)

0.10

0.08

0.06

0.04

0.02

–0.02

–0.04
–0.06

–0.08

–0.10

4mA TO 20mA EXTERNAL R
0mA TO 24mA EXTERNAL R

0

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

图23. 增益误差与温度的关系(外部R

GAIN ERROR (%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 24mA INTERNAL R

0

–40 25 105

TEMPERATURE (°C)

图24. 增益误差与温度的关系(内部R

SET
SET

SET
SET

检测电阻)

SET

检测电阻)

SET

12

10

8

6

(V)

DD

V

4

2

V

0

–2

08923-023

08923-024

DD

0

–2

–4

–6

–8

(µA)

–10

OUT

I

–12

–14

–16

–18

I

OUT

TIME (ms)

图26. 输出电流与V

上电时间的关系

DD

TIME (µs)

图27. 输出电流与输出使能时间的关系

(0 mA至24 mA输出范围)

0.000010

0.000008

0.000006

0.000004

0.000002

0

–0.000002

–0.000004

–0.000006

–0.000008

–0.000010

10–10 –8 –6 –4 –2 0 2 468

(A)

OUT

I

08923-026

8–2 –1 0 1 234 567

08923-027

2.10

2.05

2.00

1.95

1.90

1.85

COMPLIANCE (V)

1.80

1.75

1.70

1.65
–40 25 105

AVDDCOMPLIANCE VOLTAGE

TEMPERATURE (°C)

图25.输出顺从电压与温度的关系，当I

选择0mA至24mA输出范围时

= 10.8 mA、

OUT

08923-025

Rev. 0 | Page 13 of 28

CURRENT (A)

0.025

0.020

0.015

0.010

0.005

0

图28. 4 mA至20 mA输出电流阶跃

TIME (µs)

84 45 16 864182 4321148 1–12 –6

08923-028

AD5749

3000

4.10

2500

2000

DVCC= 5V

(µA)

1500

CC

DI

1000

500

= 3V

DV

CC

0

0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0

图29. DI

LOGIC LEVEL (V)

与逻辑输入电压的关系

CC

08923-029

4.05

4.00

3.95

(mA)

DD

3.90

AI

3.85

3.80

3.75
24 48 55

图30. AIDD与AVDD的关系(I

AVDD(V)

OUT

= 0 mA)

08923-031

Rev. 0 | Page 14 of 28

AD5749

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。图5给出

了典型INL与输入电压的关系。

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

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23可以看出增益误差与温度的关系。

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实际VOUT和理想VOUT

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。

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AD5749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。

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。

Rev. 0 | Page 15 of 28

AD5749

工作原理

AD5749是一款单通道、低成本、高精度、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。通过对范

围解码引脚(R0至R3)进行编程，可控制硬件输出范围。

AD5749的模拟输入由一个低电压、单电源供电的DAC(0V

至4.096V)提供，并该模拟输入进行内部调理以提供所需的

输出电流范围。

图31和图32分别显示的是在一个输出模块系统中AD5749在

软件模式和硬件模式下的典型配置。HW SELECT引脚用于

选择器件是配置为软件模式，还是硬件模式。AD5749的模

拟输入由AD506x或AD566x等低电压、单电源供电的DAC

提供，DAC的输出范围为0 V至4.096 V。DAC的电源和基

准电压以及AD5749的基准电压可以由ADR392等基准电压

源提供。AD5749可以采用最高55V的电源工作。

AD5749提供两种可编程输出电流范围：0 mA至24 mA或4

mA至20 mA。在0 mA至24 mA或4 mA至20 mA电流范围

内，容许电流超量程2%。输出范围可通过编程控制寄存器

中的R3至R0位进行选择(参见表7和表8)。

ADP1720

ADR392

VDD REFIN

SCLK

MCU

SDI/DIN
SDO
SYNC1

图31. 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)

AD506x
AD566x

SCLK

SDIN

SDO

SYNC

VREF

VIN

SERIAL

INTERFACE

HW SELECT

软件模式

软件可选输出电压范围为0mA至24mA或4 mA至20 mA。

AVDD AGND

AVDD GND

AD5749

IOUT

RANGE

SCALE

IOUT OPEN FAULT

OVERTEMP FAULT

STATUS REGISTER

FAULT

IOUT
0mA TO 20mA,
0mA TO 24mA,
4mA TO 20mA

08923-032

Rev. 0 | Page 16 of 28

AD5749

ADP1720

VREF

VIN

HW SELECT

OUTEN

TEMP IFAULT

MCU

SCLK

SDI/DIN

SDO

SYNC1

ADR392

VDD REFIN

AD506x
AD566x

DVCC

图32. 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6. 建议与AD5749搭配使用的器件

DAC 基准 电源 分辨率/精度 描述

AD5660

内部 ADP1720

AD5664R 内部 不适用
AD5668

内部 不适用

AD5060

ADR434 ADP1720

AD5064/AD5066
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。

ADR434 不适用

2

2

ADR392

不适用

1

2

16位/12位
16位/12位
16位/12位
16位/16位
16位/16位
16位/12位
16位/12位

中端系统、单通道、内部基准电压源
中端系统、四通道、内部基准电压源
中端系统、八通道、内部基准电压源
高端系统、单通道、外部基准电压源
高端系统、四通道、外部基准电压源
中端系统、单通道、外部基准电压源
中端系统、四通道、外部基准电压源

AVDD AGND

AVDD GND

IOUT

RANGE

SCALE

AD5749

R3
R2
R1
R0

IOUT
0mA TO 20mA,
0mA TO 24mA,
4mA TO 20mA

OUTPUT RANGE
SELECT PINS

08923-033

Rev. 0 | Page 17 of 28

AD5749

电流输出架构

来自模拟输入VIN内核的电压输入(0 V至4.096 V)被转换成

电流(见图33)，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。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(软件模式下)或范围解码引脚R0至R3

(硬件模式下)进行编程。

RANGE DECODE

FROM INTERFACE

VIN

VREF

RANGE

SCALING

图33. 电流输出配置

T1

A1

R1

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。

AD5749的上电状态

上电时，AD5749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，上电时输出端为三态状态(0 mA)。

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CLR SEL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AD5749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。

AVDD

R3R2

T2

A2

IOUT

上电时的默认寄存器

AD5749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引脚状态所定义的条件。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。复位操作将禁用输出端，并使其

处于上电状态。用户必须写入OUTEN位以使能输出，并

08923-034

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

能或禁用输出。输出禁用时，它会变为三态。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，它会变为三态。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，AD5749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7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AD5749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。

Rev. 0 | Page 18 of 28

AD5749

表7. 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

表8. 控制器寄存器的输入移位寄存器描述

位 描述

A2, A1, A0

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 R3 R2 R1 R0 CLRSEL OUTEN CLEAR RSET RESET 0 0

0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
R/W

A2 A1 A0 Function

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

R3, R2, R1, R0 与RSET配合来选择输出配置。

RSET R3 R2 R1 R0 输出配置

0 0 0 0 0
0 0 0 0 1
0 0 0 1 0
0 0 0 1 1
0 0 1 0 0
0 0 1 0 1
0 0 1 1 0
0 0 1 1 1
0 1 0 0 0
0 1 0 0 1
0 1 0 1 0
0 1 0 1 1
0 1 1 0 0
0 1 1 0 1
0 1 1 1 0
0 1 1 1 1
1 0 0 0 0
1 0 0 0 1
1 0 0 1 0
1 0 0 1 1
1 0 1 0 0
1 0 1 0 1
1 0 1 1 0
1 0 1 1 1
1 1 0 0 0
1 1 0 0 1
1 1 0 1 0
1 1 0 1 1
1 1 1 0 0
1 1 1 0 1
1 1 1 1 0
1 1 1 1 1

4 mA至20 mA(外部15 kΩ电流检测电阻)。
未用命令。请勿编程。
0 mA至24 mA(外部15 kΩ电流检测电阻)。

未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
4 mA至20 mA(内部电流检测电阻)。
未用命令。请勿编程。
0 mA至24 mA(内部电流检测电阻)。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。
未用命令。请勿编程。

3.92 mA至20.4 mA(内部电流检测电阻)。
未用命令。请勿编程。

0 mA至24.5 mA(内部电流检测电阻)。

Rev. 0 | Page 19 of 28

AD5749

位 描述

CLRSEL

0
1
OUTEN
CLEAR 软件清零位，高有效。
RSET 选择内部/外部电流检测电阻。

1
0
RESET 将器件复位至其上电状态。

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。

CLRSEL 功能

清零至零刻度。
清零至中间量程。

输出使能位。要使能输出，必须将此位设置为1。

RSET 功能

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。
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。

Rev. 0 | Page 20 of 28

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。

AD5749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9)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、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。

AD5749

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8所示。

在硬件模式下，不存在状态寄存器。故障状态(开路和过

温)通过引脚IFAULT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

AD5749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。

表9. 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 未用

表10. 状态位选项

位 描述

PEC错误

过温

IOUT故障

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。
当AD5749内核温度超过约150°C时，该位置1。
如果IOUT引脚发生开路，该位置1。

对于所有的输出范围，AD5749均可实现直接线性映射传递

函数；其中，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。

Rev. 0 | Page 21 of 28

AD5749

特性详情

输出故障报警—软件模式

在软件模式下，AD5749配有一个FAULT引脚；此引脚为

开漏输出，允许将多个AD5749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。

• 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。

• AD5749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，AD5749配有以下两个故障引脚：IFAULT

和TEMP。这些引脚均为开漏输出，允许将多个AD5749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：

• 检测到开路错误。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1V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。

• AD5749内核温度超过约150°C。如检测到此种错误，

TEMP引脚将被强制处于低电平状态。

异步清零(CLEAR)

CLEAR引脚是高电平有效清零引脚，使输出清零为零电刻

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8所示(清零选择特性是

CLRSEL引脚和CLRSEL位的逻辑“或”功能。)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11. CLRSEL选项

CLRSEL 输出清零值

0

1

零刻度；例如：
4 mA(4 mA至20 mA范围内)
0 mA(0 mA至24 mA范围内)
中间量程；例如：
12 mA(4 mA至20 mA范围内)
12 mA(0 mA至24 mA范围内)

外部电流设置电阻

图1中，RSET是一个内部检测电阻，构成电压-电流转换电

路的一部分。内部电流检测电阻的标称值为15kΩ。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24mA和4 mA至20 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

AD5749的REXT1和REXT2引脚连接一个外部低漂移电阻，

从而可替代内部电阻。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。

可编程超量程模式

AD5749支持超量程模式；超量程功能通过分别配置R3、

R2、R1和R0位(引脚)来选择。

超量程的典型范围为2%。对于上述超量程范围，模拟输入

保持不变(0 V至4.096 V)。

Rev. 0 | Page 22 of 28

AD5749

分组差错校验(PEC)

为验证噪声环境下数据接收是否正确，AD5749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

AD5749的器件应使用下列多项式生成8位帧校验序列：

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AD5749。收到24位数据帧后，

AD5749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。

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

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

FAULT GOES LOW IF

ERROR CHECK FAILS

图34. PEC差错校验时序图

08923-035

Rev. 0 | Page 23 of 28

AD5749

应用信息

瞬变电压保护

AD5749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AD5749，可能需要外部

功率二极管和浪涌电流限制电阻，如图35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(AVDD – 2.75 V)以内，并且这两个

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。

AV

DD

AV

DD

AD5749

IOUT

图35. 输出瞬变电压保护

R

P

R

LOAD

08923-036

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。AD5749采用32引脚5 mm × 5 mm LFCSP封

装。热阻θJA为28°C/W。必须确保器件工作条件不会引起

结温超标。最差条件是指AD5749工作在最大电源电压

AVDD(55V)，并且直接驱动最大电流(24mA)至地。此外，

还应考虑到AD5749的静态电流，其标称值约为4 mA。

表12的计算公式用于估算在这些最差条件下的最大功耗，

并据此确定最大环境温度：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。

表12. 散热和电源考量

考量项目

在85°C环境温度下工作时的最大容许功耗

在55 V供电电压下工作并直接驱动24mA到地(包括AD5749内部
电流4 mA)时的最大容许环境温度。

在环境温度85°C下工作并直接驱动24 mA到地时的最大容
许电源电压

32引脚LFCSP封装

T T

−

θ

JA

T

− (PD × θJA) = 125 − ((55 × 0.028) × 28) = 81.8°C

JMAX

−

T T

×

IA θ

DD

JA

AJMAX

=

AJMAX

=

( )

521 58=−

28

−

521 58

×

0. 820 82

1. 24 W

=

15 V

Rev. 0 | Page 24 of 28

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AD5749所用的PCB应

经过专门设计，使AD5749位于模拟平面。

AD5749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。

AD5749

GND

PLANE

BOARD

08923-037

图36. 焊盘与电路板的连接

AD5749在器件底部具有裸露焊盘，该焊盘与AD5749的

GND端相连。为了获得最佳性能，在设计母板和安装封装

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(GND)上。

AD5749

为进一步改善散热性能，PCB焊盘区可以设计一些散热通

孔。

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。AD5749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37所示为AD5749使用ADuM1400的4通道隔离接口。欲

了解更多信息，请访问：http://www.analog.com/icouplers。

CONTROLLER

SERIAL

CLOCK OUT

SERIAL

DATA OUT

SYNC OUT

CONTROL OUT

1

ADDITIONAL PINS OMITTED FOR CLARITY.

ADuM1400

V

IA

V

IB

V

IC

V

ID

微处理器接口

AD5749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。AD5749需要16位数据字，在SCLK的

下降沿时数据有效。

1

ENCODE

ENCODE

ENCODE

ENCODE

图37. 隔离接口

DECODE

DECODE

DECODE

DECODE

V

OA

TO
SCLK

V

OB

TO
SDIN

V

OC

TO
SYNC

V

OD

TO
CLEAR

08923-038

Rev. 0 | Page 25 of 28

AD5749

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

25

24

(BOTTOM VIEW)

17

16

图38. 32引脚引脚架构芯片级封装封装[LFCSP_VQ]

5 mm x 5 mm , 超薄体

(CP-32-2)

图示尺寸单位：mm

0.60 MAX

32

1

EXPOSED

PAD

8

9

3.50 REF

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

PIN 1
INDICATOR

3.25

3.10 SQ

2.95

0.25 MIN

011708-A

订购指南

1

型号

AD5749ACPZ CP-32-2
AD5749ACPZ-RL7 CP-32-2

1

Z = 符合RoHS标准的器件。

温度范围 封装描述 封装选项

-40℃至+105℃

-40℃至+105℃

32引脚LFCSP_VQ
32引脚LFCSP_VQ

Rev. 0 | Page 26 of 28

AD5749

注释

Rev. 0 | Page 27 of 28

AD5749

注释

©2010 Analog Devices, Inc. All rights reserved. Trademarks and
registered trademarks are the property of their respective owners.
D08923sc-0-5/11(0)

Rev. 0 | Page 28 of 28