智能工厂：IO-Link传感器/驱动器

EVAL-AD7124-8SDZ评估套件采用AD7124-8 24位、低功耗、低噪声模数转换器(ADC)。 一个7 V至9 V外部电源调节到3.3 V，以便为AD7124-8供电并支持所有必要的元件。 EVAL-AD7124-8SDZ板通过与EVAL-SDP-CB1Z母板相连而连接到PC的USB端口。

EVAL-AD7124-8SDZ软件全面配置AD7124-8器件寄存器功能，并提供波形图、直方图形式的直流时域分析和相关的噪声分析，以便评估ADC性能。

EVAL-AD7124-8SDZ评估板旨在帮助用户评估该ADC的特性。 用户PC软件可执行文件通过系统演示平台板(EVAL-SDP-CB1Z)利用USB控制AD7124-8。

EVAL-AD4130-8WARDZ 评估套件采用 AD4130-8 24 位超低功耗低噪声模数转换器 (ADC)。

通过连接到 EVAL-SDP-CK1Z 母板，EVAL-AD4130-8WARDZ 板连接到 PC 的 USB 端口。通过 PC 提供的 5V USB 电源可调节至 3.3 V，以便为 AD4130-8 供电并支持所有必要的元件。

AD4130-8 ACE 插件可以全面配置 AD4130-8 套件寄存器功能，并以波形图、直方图和相关噪声分析的形式为 ADC 性能评估提供直流和交流时域分析。

EVAL-AD4130-8WARDZ 是一款可以让用户评估 ADC 特性的评估板。凭借 EVAL-SDP-CK1Z 系统演示平台 (SDP)，用户 PC 可执行软件可通过 USB 控制 AD4130-8。

应用

• 温度测量，如热电偶、RTD 和热敏电阻
• 压力测量，如电桥传感器
• 医疗健康和可穿戴设备中的智能变送器

MAXREFDES278#是一款完整的IO-Link^® 8通道电磁阀执行器参考设计，基于MAX22514 IO-Link收发器，提供集成保护。该设计展示了使用MAX22200 1A八通道集成式串行控制电磁阀驱动器和集成FET的八通道电磁阀执行器。该参考设计可以采用两种电源，可以通过IO-Link主机直接供电，提供高达800mA总负载，或者使用外部电源供电，实现更高的电流。为了确保电流不会回流至IO-Link主机，且IO-Link部分始终带电，该设计使用MAX17608限流器来提供过压(OV)、欠压(UV)和反向保护。

MAXREFDES278#采用工业封装，尺寸仅为85mm x 42mm，采用工业标准型M12连接器，同时支持使用4线IO-Link电缆。每个电磁阀通道都包含双向端子块。

在此设计中，MAX22200八通道电磁阀驱动器和MAX22514 IO-Link器件收发器之间连接有一个STM32低功耗微控制器。MAX22514采用集成式浪涌保护，在小型印刷电路板(PCB)中实现可靠通信，无需使用外部保护组件，例如瞬态电压抑制器(TVS)二极管。MAX22514采用微型25引脚晶圆级封装(WLP)和24引脚TQFN封装，使MAXREFDES278#能够实现小尺寸。该设计利用MAX22514的集成式有源反向极性保护实现反向极性保护功能。MAX22514包括一个集成式DC-DC转换器和两个集成式低压降(LDO)稳压器（3.3V和5.0V）。DC-DC转换器用于为微控制器和MAX22200逻辑电源生成3.3V电源，能够降低散热和减少所需的外部组件数量，帮助节省空间和成本。MAX22514还采用低导通电阻C/Q驱动器来降低功耗，使该参考设计功耗非常小，散热量非常低。

这款IO-Link从站利用Technologie Management Gruppe Technologie und Engineering (TMG TE) IO-Link从协议栈与任何IO-Link 1.1版兼容主机通信。该电路板包含M12连接器，可使用标准M12电缆连接到兼容的IO-Link主站。将MAXREFDES278#连接到USB IO-link主机，例如 MAXREFDES165# 或 MAXREFDES145#，使用相关软件来实现轻松评估。

在“设计资源”选项卡下可找到设计文件和软件。该板同时有售。参考设计文件描述了上方所示的硬件。

应用

• 工业自动化
• 驱动器模块
• PLC和DCS系统
• 智能驱动器

MAX14828集成了工业传感器的高压功能。MAX14828采用一个超低功耗驱动器(C/Q)，且具有有源反向极性保护功能。提供辅助数字输入来通过UART接口进行固件更新。具有耐高压特性，能够使用微型TVS，使瞬变保护功能得到简化。

该器件具有灵活的控制接口。引脚控制逻辑输入允许与开关传感器配合使用，后者不使用微控制器。对于使用微控制器的传感器，提供支持丰富诊断功能的SPI接口。提供UART接口来执行IO-Link操作，该接口能够连接微控制器UART。最后，多路复用UART/SPI选项允许使用一个串行微控制器接口来作为共用的SPI和UART接口。

该器件包含板载3.3V和5V线性稳压器，适用于低噪声模拟/逻辑供电轨。MAX14828采用(4mm x 4mm) 24引脚TQFN封装和(2.5mm x 2.5mm)晶圆级封装(WLP)，可在扩展的-40°C至+125°C温度范围内使用。

应用

• 工业传感器
• IO-Link传感器和执行器
• 安全应用

MAX22513双通道、低功耗IO-Link设备收发器具有可选控制接口、内部高效DC-DC降压调节器、两个内部线性调节器和集成浪涌保护，支持可靠通信。器件具有低导通电阻驱动器(C/Q和DO/DI)、可选择驱动器限流值、过流保护，有效降低小尺寸传感器应用的功耗。

DC-DC 降压调节器提供高达300mA负载电流，具有可调节输出电压(2.5V至12V)。内部线性调节器产生5V和3.3V电压，提供高达50mA电流。

MAX22513可使用SPI或I²C接口进行控制，具有支持微控制器的灵活性以及全面的控制和诊断特性。支持全双工和半双工SPI。内部MCLK振荡器为微控制器提供IO-Link通信所需的时钟源。

MAX22513具有全面的集成保护，确保在恶劣工业环境下可靠通信。全部四个IO引脚(V₂₄、C/Q、DO/DI和GND)均具有反向电压保护、短路保护和出色的±1kV/500Ω浪涌保护。

MAX22513采用微小尺寸WLP封装(4.1mm x 2.1mm)或28引脚TQFN-EP封装(3.5mm x 5.5mm)，工作在-40°C至+125°C温度范围。

应用

• 工业传感器
• IO-Link传感器和执行器装置

MAX22514 IO-Link收发器集成高压功能，包括一个24V线路驱动器、一个集成式DC-DC降压稳压器，以及5V和3.3V线性稳压器。MAX22514适用于IO-Link器件、主机和工业开关传感器应用，可以通过标准SPI接口进行配置和监控。

应用

• IO-Link、工业传感器和驱动器器件
• MAX22514采用SPI接口来进行配置和诊断。高度集成（包括2个线性稳压器、一个DC-DC降压稳压器、集成式浪涌保护、低功耗散热和小型封装）使MAX22514实现优化，能够用于多种不同的工业和IO-Link小型传感器应用中。
• IO-Link主机收发器：MAX22514能够用于IOLink器件和IO-Link主机应用中。SPI接口用于实现扩展配置和诊断，收发器可以按照COM1、COM2和COM3 IO-Link数据速率运行。MAX22514经过配置，可以在C/Q电路中实现所需的5mA下拉/上拉电流，并生成唤醒脉冲。

在工业应用中，MAX22515低功耗工业收发器可以用作IO-Link器件，或是IO-Link主机收发器。MAX22515采用可选的控制接口（引脚模式或I²C）、两个集成式线性稳压器和集成式浪涌保护，实现可靠通信。该收发器包含一个C/Q输入-输出通道和一个数字输入(DI)通道。

该器件具有灵活的控制接口。引脚控制逻辑输入允许与开关传感器配合使用，后者不使用微控制器。对于使用微控制器的传感器，提供I²C接口实现丰富的配置和诊断功能。此外，集成式振荡器简化了IO-Link器件的时钟生成。

MAX22515具有丰富的集成保护功能，确保能在严苛的工业环境中实现可靠通信。所有IO-Link线路接口引脚（V₂₄、C/Q、DI和GND）都提供反向电压保护、短路保护和热插拔保护，且具有集成式±1.2kV/500Ω浪涌保护。

MAX22515采用小巧的WLP封装(2.5mm x 2.0mm)或24引脚TQFN-EP封装(4mm x 4mm)，工作温度范围为-40°C至+125°C。

应用

• IO-Link传感器和驱动器
• 工业传感器
• IO-Link主机

AD4130-8 是一款超低功耗的高精度测量解决方案，适用于使用低带宽电池工作的应用。完全集成的模拟前端 (AFE) 包括可用于多达 16 个单端或 8 个差分输入的多路复用器、可编程增益放大器 (PGA)、24 位 Σ-Δ (Σ-Δ) 模数转换器 (ADC)、片内基准电压和振荡器、可选滤波器选项、智能时序控制器、传感器偏置和激发选项、诊断以及新添加的功能，可改善使用电池运行的寿命（一颗纽扣电池可使用 5 年多），即先进先出 (FIFO) 缓冲区和占空比。

利用 AD4130-8，用户可以在连续转换过程中测量电流消耗为 28.5 μA（增益 = 1）和 32.5 μA（增益 = 128）的低频信号，当使用占空比选项之一时，甚至可以在使用更低的平均电流时进行测量。AD4130-8 可配置为具有 8 个差分输入或 16 个单端或伪差分输入，它们连接到交叉点多路复用器，其中任何输入对都可以成为 PGA 和 ADC 的测量通道输入。

AD4130-8 设计为支持用户通过 1.71 V 到 3.6 V 的单个模拟电源电压操作。在电池应用中，低至 1.71 V 的操作可延长系统寿命，因为即使电池电压消失，AFE 也可以继续运行。数字电源可以是独立的，其范围可在 1.65 V 至 3.6 V 之间。

加上降低的电流消耗，集成的片内 FIFO 缓冲区可与智能时序控制器串联工作，从而使 AD4130-8 成为自主测量系统，这样，微控制器便可以休眠更长时间。

凭借智能中断功能，用户在错误检测和安全性方面将更有信心。当 FIFO 中的样本达到预定义值或超过用户可编程阈值时，用户可以触发中断信号。

AD4130-8 提供了以下关键模拟功能，从而支持简单有效地连接到用于测量温度、负载和压力的传感器：

• PGA。由于可编程增益（从 1 到 128）和低输入电流的高输入阻抗，PGA 允许直接与低输出振幅的传感器连接，例如，电阻桥、热电偶和电阻温度检测器 (RTD)。
• 电容式 PGA 支持全共模输入范围，对于广泛变化的输入共模，为设计人员提供了更多余地。更宽的共模输入范围提高了整体分辨率，在比率指标测量中非常有效。
• 低漂移精度电流源。IEXC0 和 IEXC1 电流源可用于激发 2 线、3 线和 4 线 RTD。激发电流输出选项包括 100 nA、10 μA、20 μA、50 μA、100 μA、150 μA 和 200 μA。
• 低端电源开关 (PDSW) 可用于在转换之间关断桥传感器。可基于每个通道在时序控制器内控制 PDSW，从而让整体系统达到最佳时序和节能效果。PDSW 还支持在低功耗系统中使用更高功率的模拟传感器。
• 适用于热电偶的电压偏置（VBIAS 源将通道的共模电压设置为 AV_DD/2）。
• 智能时序控制器允许以预定顺序转换每个启用的预配置通道，从而支持交错混合传感器、系统检查和诊断测量。凭借时序控制器，无需再与套件重复串行接口通信。序列中可配置 16 个通道，每个通道可以从 8 个预定义的 ADC 设置中进行选择，从而允许选择增益、滤波器类型、输出数据速率、缓冲、时序和基准电压源。

高度集成的前端功能配合小型封装选项，支持更小的终端解决方案。例如，除了接受外部差分基准电压（可在内部缓冲）外，AD4130-8 还集成了一个低热漂移带隙基准电压。

在关键的安全应用中，AD4130-8 包括诊断功能，如通过烧毁电流、内部温度传感器、基准电压检测、模拟输入过压和欠压检测来进行明线检测。数字接口上包括新增的诊断功能，如循环冗余检查 (CRC) 和串行接口检查，从而确保通信链路的可靠性。

应用

• 智能变送器
• 无线电池和收割机供电的传感器节点
• 便携式仪器仪表
• 温度测量：热电偶、RTD、热敏电阻
• 压力测量：桥传感器
• 医疗健康和可穿戴设备

ADA4570 是一款各向异性磁阻 (AMR) 传感器，具有集成信号调理放大器和模数转换器 (ADC) 驱动器。ADA4570 产生两个差分模拟输出，指示周围磁场的角位置。

ADA4570 由一个封装内的两个裸片、一个 AMR 传感器和一个固定增益仪器仪表放大器组成。当磁场在 x 轴和 y 轴 (x-y) 平面上旋转时，ADA4570 提供与角度相关的放大差分余弦和正弦输出信号。输出电压范围与电源电压成比例。

传感器包含两个惠斯通电桥，彼此成 45 度角。偶极磁铁的完整旋转会在正弦输出上产生两个周期。因此，根据 SIN 和 COS 差分输出计算出的磁角 (α) 代表了在 0° 至 180° 测量范围内，磁体相对于 ADA4570 的物理方向。在 x-y 平面的均匀场内，ADA4570 的输出信号与 z 方向（气隙）的物理位置无关。

ADA4570 采用 8 引脚 SOIC 封装。

应用

• 绝对位置测量（线性和角度）
• 无刷直流电机控制和定位
• 执行器控制和定位
• 非接触式角度测量和检测
• 磁性角位置检测