1 應(yīng)用簡報

引言

電阻式溫度檢測器 (RTD) 是一款能夠測量溫度信號轉(zhuǎn)換的卓越器件，具有超高精度（比熱電偶更精確），能夠處理比熱敏電阻更高的溫度，有助于降低外部噪聲。各種使用兩線制、三線制或四線制測量系統(tǒng)的檢測器可供選用，具體取決于所需精度級別和預(yù)期成本。所有線制的測量系統(tǒng)都會測量 RRTD 的電壓，然后使用模數(shù)轉(zhuǎn)換器 (ADC) 將其轉(zhuǎn)換為數(shù)字格式。

圖 1 采用 Δ-Σ ADC 的三線制 RTD 比率測量

工業(yè)環(huán)境中的集成電路在多種故障情況下都有可能造成損壞。這類故障情況包括但不限于：誤接線等人為錯誤、EOS（高于標(biāo)準(zhǔn)多路復(fù)用器額定值的瞬態(tài)條件）、閂鎖故障等。過壓保護(hù)是 RTD 模塊的理想規(guī)格，能夠保護(hù)整個信號調(diào)節(jié)電路。

本文討論了采用故障保護(hù)多路復(fù)用器和通道保護(hù)器的 RTD 輸入系統(tǒng)過壓保護(hù)解決方案。

使用次級電源軌進(jìn)行保護(hù)

過壓期間，如果輸入 RTD 以高于 ADC 的電壓電平運(yùn)行，且 AIN 引腳承受高壓，V_FP 和 V_FN 就為 ADC 提供急需的保護(hù)。V_FP 和 V_FN 可配置為與 ADC 電源電壓相匹配，有助于將電壓鉗制至 ADC 電源電壓以下。

器件上的兩個次級電源 V_FP 和 V_FN 是設(shè)置觸發(fā)過壓保護(hù)的電平所需的次級電源。V_FP 的供電范圍為 3V 至 VDD，V_FN 的供電范圍為 VSS 至 0V。

部分 ADC 的高壓輸入可達(dá) ±15V（HV_AVDD、HV_AVSS）。對于 REF 電路和內(nèi)部電流源，其域?yàn)?+5/GND（AVDD、AGND）。對于將 V_FP 和 V_FN 連接到 AVDD/GND 域的 IDAC，為其引入故障保護(hù)多路復(fù)用器則能夠保護(hù) IDAC 引腳和 REF 輸入。

如果器件電源浮動、接地或電平低于欠壓 (UV) 閾值，開關(guān)通道都將保持高阻抗?fàn)顟B(tài)（無論開關(guān)輸入條件如何）。如果任何 Sx 引腳上的信號電平超過故障電源（VFP 或 VFN）一個閾值電壓 (VT)，Sx 引腳都將變?yōu)楦咦杩範(fàn)顟B(tài)，一個輸出故障標(biāo)志將置于低電平，指示正常運(yùn)行中出現(xiàn)故障。漏極引腳 (Dx) 將被拉至超出范圍的故障電源電壓或保持懸空，具體取決于 DR 控制邏輯。

總結(jié)

TMUX7412F 和 TMUX7462F 均為故障保護(hù)開關(guān)和多路復(fù)用器系列器件。這些開關(guān)和多路復(fù)用器能夠保護(hù)下游元件免受高達(dá) ±60V 過壓事件的影響，且具備閂鎖抑制特性，非常適合惡劣環(huán)境。在 RTD 輸入系統(tǒng)中使用模擬開關(guān)和多路復(fù)用器，不僅易于使用，還具有許多其它優(yōu)勢，包括使 RTD 模塊免受故障電壓影響、降低噪聲和縮短穩(wěn)定時間等。