ADuC7060/ADuC7061构建高度集成温度监控器解决方案

电路功能与优势

该电路提供一种简单的高度集成温度监控器解决方案，它可以与4 mA至20 mA主机控制器接口。由于绝大部分电路功能都集成在精密模拟微控制器ADuC7060/ADuC7061中，包括双通道24位Σ-Δ型ADC、ARM7处理器内核以及用于控制4mA至20mA反馈电路的DAC/PWM特性，因此本电路是一种成本非常低的温度监控解决方案。

ADuC7060/ADuC7061内集成的ADC和其它模拟电路性能优于其它集成模拟电路的微控制器竞争产品。与使用分立ADC和单独微控制器的解决方案相比，本电路性价比高、功耗低、电路板面积小。高度集成和低功耗特性使ADuC7060/ADuC7061能够直接采用4mA至20mA应用中的环路电源供电。如果ARM7内核在640kHz下工作，主ADC有效并测量外部RTD温度传感器，PWM控制4mA至20mA反馈电路，则整个电路的功耗典型值为3.15mA。有关功耗的详细信息参见电路描述部分。

在温度测量的间隙，可以关断ADC和RTD激励电流源，以进一步降低功耗。

100Ω Pt RTD为Enercorp PCS11503.1。完整电路的精度高于±1℃。此RTD的温度范围为-50℃至+130℃。它采用1206尺寸的SMD封装，温度系数为0.385 Ω/û℃。

ADuC7060/ADuC7061内部主ADC的峰峰值无噪声码分辨率大于18位。基于PWM的DAC输出提供12位有效分辨率。整个电路的性能将在电路描述部分讨论。

ADuC7061采用5mm×5mm 32-LFCSP小型封装，因此整个电路可以放在极小的PCB上，从而进一步降低成本。


图1 ADuC7061控制4mA至20mA环路温度监控电路（原理示意图，未显示去耦和所有连接）

电路描述

本电路由线性调节器ADP1720（可调版本）供电，它将环路电源调节至2.5V，用于ADuC7060/ADuC7061、运算放大器OP193和可选的基准电压源ADR280。

4mA~20mA反馈电路主要由ADuC7060的片内16位PWM（脉冲宽度调制器）控制。PWM的占空比通过软件配置，以控制47.5Ω RLOOP电阻上的电压，进而设置环路电流。请注意，RLOOP上方连接到ADuC7060接地，RLOOP下方连接到环路接地。因此，ADuC7060/ADuC7061、ADP1720、ADR280和OP193所引起的电流，以及滤波PWM输出所设置的电流，均流经RLOOP。
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