微信公众号搜"智元新知"关注
微信扫一扫可直接关注哦!

STM32|4-20mA输出电路

  为工业场合开发的设备通常情况下都会具有4-20mA输出接口,在以往没有DAC模块的单片机系统,需要外加一主片DAC实现模拟量的控制,或者采用PWM来摸拟DA,但也带来温漂和长期稳定性问题。在以STM32为中心的设备中,使用它自带的DAC即可非常方便的实现4-20mA的输出接口,具有精度高、稳定性好、漂移小以及编程方便等特点。

  在STM32单片机系统中,100脚以下没有外接出VREF引脚,但这样使得DAC的参考端和VCC共用,带来较大误码差,为解决这一问题,可以使用廉价的TL431来解决供电问题,TL431典型温漂为30ppm,所以在一般应用中已非常足够。选用两只低温漂电阻,调整输出使TL431的输出电压在3V-3.6V之间,它的并联稳压电流可达到30mA,正好能满足一般STM32核心的功耗需求。

  利用TL431解决了供电问题,余下的就是4-20mA的转换电路,如下图:

  

  上图即为非常精确的转换电路,OPA333是一颗非常优异的单电源轨至轨运算放大器,其工作电压为2.7-5.5V,其失调电压仅为10uV,实测最低输出为30uV,最高输出可达VCC-30uV。电路组成压控恒流源,其关键在于OPA333这颗芯片的优异性能,使得以上电路获得了极高的精度和稳定性。DACOUT来自于STM32的DAC1或者DAC2输出,由C25进行数字噪场滤波之后进入运算,进行1:1缓冲,后经过Q2进行电流放大,在R7上形成检测电压,C17进行去抖动处理。4-20mA信号由AN_OUT+/AN_OUT-之间输出

  上图中,负载中的电流在R7上形成压降,经运放反馈后得到Vdacout=Vr7=I*R7,所以:I=Vdacout/R7,当Vdacout在400mV到2000mV之间变化时,可得到4-20mA的输出。改变R7的大小,便可改变DACOUT的需求范围。电路中,R2的基射极之间将有0.7V左右的偏压,所以Vb[MAX]=2V+0.7V=2.7V,这正好在OPA333的输出范围之内。电路中R14做为输出端的限流电流,使得输出端的最大输出电流Imax=Vcc/(R7+R14),若Vcc取6V,则Imax=6V/200 O=30mA,若没有R14,则最大电流可能有60mA,这时R7上的耗散功率为0.06*0.06*100=0.36W,若选用0805贴片电阻,将导致R7烧坏,或者由于温度升高太严重导致R7阻值变化太大输出引起较大偏差。加入R14之后,R7上的最大耗散功率为:0.03*0.03*100=0.09W,此时在正常的范围之内。

  电路中R14不可省去,C17不可省去,由于外负载可能的微小干扰或波动将导致OPA333组成的深度负反馈电路形成振荡,使输出电流波动,加入C17能抑制这种波动,使输出更稳定,但是C17的值不宜过大。

  使用STM32编程应注意,其内部不应当开DAC缓冲,因以上电路已经为一个高输入阻抗的缓冲电路。由STM32内部缓冲电路将损失掉输出线性度。

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请发送邮件至 dio@foxmail.com 举报,一经查实,本站将立刻删除。

相关推荐


Format[$] ( expr [ , fmt ] ) format 返回变体型 format$ 强制返回为文本 -------------------------------- 数字类型的格式化 --------------------------------     固定格式参数:     General Number 普通数字,如可以用来去掉千位分隔号     format$("100,1
VB6或者ASP 格式化时间为 MM/dd/yyyy 格式,竟然没有好的办法, Format 或者FormatDateTime 竟然结果和系统设置的区域语言的日期和时间格式相关。意思是尽管你用诸如 Format(Now, "MM/dd/yyyy"),如果系统的设置格式区域语言的日期和时间格式分隔符是"-",那他还会显示为 MM-dd-yyyy     只有拼凑: <%response.write
在项目中添加如下代码:新建窗口来显示异常信息。 Namespace My ‘全局错误处理,新的解决方案直接添加本ApplicationEvents.vb 到工程即可 ‘添加后还需要一个From用来显示错误。如果到这步还不会则需要先打好基础啦 ‘======================================================== ‘以下事件
转了这一篇文章,原来一直想用C#做k3的插件开发,vb没有C#用的爽呀,这篇文章写与2011年,看来我以前没有认真去找这个方法呀。 https://blog.csdn.net/chzjxgd/article/details/6176325 金蝶K3 BOS的插件官方是用VB6编写的,如果  能用.Net下的语言工具开发BOS插件是一件很愉快的事情,其中缘由不言而喻,而本文则是个人首创,实现在了用V
Sub 分列() ‘以空格为分隔符,连续空格只算1个。对所选中的单元格进行处理 Dim m As Range, tmpStr As String, s As String Dim x As Integer, y As Integer, subStr As String If MsgBox("确定要分列处理吗?请确定分列的数据会覆盖它后面的单元格!", _
  窗体代码 1 Private Sub Text1_OLEDragDrop(Data As DataObject, Effect As Long, Button As Integer, Shift As Integer, X As Single, Y As Single) 2 Dim path As String, hash As String 3 For Each fil
  Imports MySql.Data.MySqlClient Public Class Form1 ‘ GLOBAL DECLARATIONS Dim conString As String = "Server=localhost;Database=net2;Uid=root;Pwd=123456;" Dim con As New MySqlConnection
‘導入命名空間 Imports ADODB Imports Microsoft.Office.Interop   Private Sub A1() Dim Sql As String Dim Cnn As New ADODB.Connection Dim Rs As New ADODB.Recordset Dim S As String   S = "Provider=OraOLEDB.Oracl
Imports System.IO Imports System.Threading Imports System.Diagnostics Public Class Form1 Dim A(254) As String    Function ping(ByVal IP As Integer) As String Dim IPAddress As String IPAddress = "10.0.
VB运行EXE程序,并等待其运行结束 参考:https://blog.csdn.net/useway/article/details/5494084 Private Declare Function WaitForSingleObject Lib "kernel32" (ByVal hHandle As Long, ByVal dwMilliseconds As Long) As Long Pr