4-20mA通信の発熱課題をクリア！パワーディレーティング対策不要な低消費電力DAC「AD5758」 - 半導体事業

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4-20mA通信の発熱課題を解決するDPC機能とは？

こちらの動画では、4-20mA通信につきまとう発熱課題をクリアできるDPC機能（ダイナミック・パワー・コントロール）を持ったDAC「AD5758」を使って、実際の基板を使って発熱の比較デモをおこなっています。動画をご覧いただき、詳細な機能に興味をもった方は当記事を最後までご覧ください。

高密度アナログ出力モジュールAD5758の特長

AD5758は、アナログ・デバイセズのダイナミック・パワー・コントロール (DPC) 機能を搭載しており、パワーディレーティング対策が不要（発熱が原因でチャンネルをオフにする必要がない）の高密度アナログ出力モジュールを実現しています。

ダイナミック・パワー・コントロール機能により、最高レベルの低消費電力を実現
システムの信頼性を高める診断機能と堅牢性
TUE（全未調整誤差）：0.05%、業界標準値の2倍の精度
多彩な出力方式：電圧・電流出力（HART 準拠）

ダイナミック・パワー・コントロール (DPC) 機能により低消費電力を実現

AD5758に内蔵されているDC/DC制御回路は、内部でD/Aコンバーターの出力を監視し、電源電圧に応じてレギュレーターを制御します。この機能により、消費電力を従来の1/2以下にしています。

ダイナミック・パワー・コントロールに必要な外部部品は、47uHのコイル、2.2uFと4.7uFのコンデンサーです。

システムの信頼性を高める診断機能と堅牢性

出力保護 (FPC) ・CRC8チェック、内部自己診断、内部温度モニターを備えており、システムの信頼性向上に貢献し機能安全の実現を手助けします。

さらに、配線ミスに対する保護回路も内蔵しており、万一配線ミスがあった場合でもDACの損傷を防ぎます。

Article header library 128353 pic01 1 — AD5758 の機能ブロック図

TUE（全未調整誤差）：0.05%、業界標準値の2倍の精度

AD5758に内蔵されたD/Aコンバーターの分解能は16ビットで、TUE（全未調整誤差）はフルスケールに対しわずか0.05％で規定されています。これによりお客様のアプリケーションスペック向上に貢献します。

AD5758はの動作温度範囲は−40°C 〜 +115°Cで工業アプリケーションに対応しています。

Article header library 128353 pic02 1 — 温度の全未調整誤差

多彩な出力方式：電圧・電流出力（HART 準拠）

１つのピンで電流出力・電圧出力の双方に対応しており回路の小型化に貢献します。

電流出力範囲:0 mA ～ 20 mA、4 mA 〜 20 mA、0 mA 〜 24 mA、±20 mA、±24 mA、−1 mA 〜 +22 mA
電圧出力範囲（20% のオーバーレンジ含む）0 V 〜 5 V、0 V 〜 10 V、±5 V、および ±10 V

また、CHARTピンによって、HART信号を電流出力にカップリングできます。

分析、制御、評価用 (ACE) ソフトウェア対応の評価用ボード

AD5758には、オンボード2.5V ADR4525 リファレンスを備えた、評価ボードが用意されています。
この評価ボードは EVAL-SDP-CS1Z ボードを介して、PC の USB ポートに接続できます。

Article header library 128353 pic03 1 — 左：EVAL-AD5758SDZ 評価用ボード / 右：EVAL-SDP-CS1Z

分析、制御、評価用 (ACE) ソフトウェアは、アナログ・デバイセズの製品ポートフォリオに含まれる、さまざまな評価用システムの評価と制御をおこなうことができる、デスクトップ・ソフトウェア・アプリケーションです。

このアプリケーションは、共通のフレームワークと、コンポーネント別のプラグインで、構成されています。
ACE では、コンポーネントの機能の動作を学ぶとともに、理解しやすい抽象化レベルで、システムにアクセスすることができます。