在這一系列上兩篇帖子中，我談到了3線模擬輸出的演進(jìn)以及如何保護(hù)3線模擬輸出。在這篇帖子中，我們將用一些解決幾個(gè)特定應(yīng)用問(wèn)題的解決方案來(lái)完成3線制模擬輸出的討論。

工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的一個(gè)不斷增長(zhǎng)的趨勢(shì)是讓模擬輸出模塊提供單個(gè)端子塊上的電壓和電源輸出。這樣做為制造商節(jié)省了昂貴的接頭和電纜連接費(fèi)用。此外，他還增加了單模擬輸出模塊在幾乎任何需要模擬輸出的應(yīng)用中的使用靈活性。

上方圖1中的全集成方法使用DAC8760，其中VOUT和IOUT端子被直接互連并連接到輸出端子。

當(dāng)電壓輸出被啟用而電流輸出被禁用時(shí)，IOUT端子進(jìn)入高阻抗?fàn)顟B(tài)。由于IOUT引腳處于高阻抗，輸出電流的絕大部分將流入負(fù)載，從而使電壓輸出表現(xiàn)為數(shù)據(jù)表中的額定值。

然而，當(dāng)電流輸出被啟用，而電壓輸出被禁用時(shí)，電壓輸出緩沖器 （A3） 暫停工作，而開(kāi)關(guān)S1和S2打開(kāi)。這使得輸出電流在負(fù)載高端上產(chǎn)生的電壓電勢(shì)高于VREF之前按照數(shù)據(jù)表中的額定值執(zhí)行。當(dāng)這一情況發(fā)生時(shí)，二極管D1被正向偏置，并且開(kāi)始導(dǎo)電，減弱負(fù)載中的電流，并生成針對(duì)電流輸出的額外誤差。

對(duì)這一問(wèn)題的數(shù)字解決方案是將DAC8760電壓輸出設(shè)定為“間隔斷電”模式，此模式將關(guān)閉S2，并防止D1導(dǎo)電。關(guān)閉這個(gè)開(kāi)關(guān)會(huì)生成針對(duì)電流輸出的增益誤差，但是這個(gè)增益誤差可使用內(nèi)部校準(zhǔn)寄存器消除掉。下方圖表顯示了這個(gè)數(shù)字解決方案的已校準(zhǔn)和未經(jīng)校準(zhǔn)結(jié)果。

此數(shù)字解決方案在電流輸出傳遞函數(shù)的絕大部分上消除了引入到電流輸出的誤差，但是這個(gè)純數(shù)字校準(zhǔn)技術(shù)有其局限性，就是會(huì)在滿量程時(shí)導(dǎo)致端點(diǎn)誤差。

另外一個(gè)模擬解決方案是在共用VOUT和IOUT連接與+VSENSE連接之間放置一個(gè)單位增益緩沖器。在這個(gè)情況下，當(dāng)負(fù)載高端上的電壓達(dá)到VREF或者更大時(shí)，DI仍將導(dǎo)電，但是緩沖器將拉出這個(gè)電流而不是IOUT，從而使得電流輸出達(dá)到額定值。電壓輸出將受到緩沖器輸入偏移電壓的輕微影響，但是仍將保持良好性能。與這個(gè)模擬方法相關(guān)的更多信息，其中也包括測(cè)得的性能，請(qǐng)查看TIPD119。

另外一個(gè)實(shí)現(xiàn)共用電壓和電流輸出的簡(jiǎn)單方法是一個(gè)使用XTR300和一個(gè)DAC的離散方法。在圖3中顯示了這一方法的兩通道示例。根據(jù)數(shù)字輸入重新配置了XTR300內(nèi)部電路的電壓或電流輸出，從而實(shí)現(xiàn)共用電壓和電流輸出端子的本地支持。在TIPD155中討論了這個(gè)設(shè)計(jì)的全部細(xì)節(jié)。

本系列的下一個(gè)和最后一篇博文會(huì)將我們的注意力轉(zhuǎn)移到如何構(gòu)建和保護(hù)2線制，或者環(huán)路供電的模擬輸出。