TIDA-00548

4–20 mA, Analog-Eingangs-Modul – Referenzdesign für Sicherheitsanwendungen

TIDA-00548

Designdateien

Überblick

TIDA-00548 ist ein isoliertes Zweikanal-Referenzdesign mit 4 bis 20 mA Analogeingang, das als Unterkomponente für speicherprogrammierbare Steuerungen (SPS) für funktionale Sicherheit verwendet werden kann. Dieses Referenzdesign liefert digitalisierte Eingangswerte mit einem 32-Bit-Hochleistungs-Analog-Digital-Wandler (ADC). Die auf ARM® Cortex®-R4 basierende RM4x-Doppelkern-CPU mit Lockstep-Technologie und integriertem BIST vergleicht die umgewandelten Werte von bis zu neun wählbaren analogen Eingangssignalkettenwegen. Der Ansatz mit zwei Eingängen und zwei separaten Lastwiderständen ermöglicht die redundante Messung entweder einer einzelnen Schleife mit 4 bis 20 mA oder zweier unabhängiger Schleifen. Hercules™-RM-MCUs auf Basis des ARM Cortex-R für Anwendungen im Bereich der funktionalen Sicherheit unterstützen die Entwicklung von Systemen gemäß IEC 61508 SIL 3.

Merkmale
  • Zweikanalige Strommessung mit 4 bis 20 mA für Redundanz mit Messbereichsfehler unter ±0,01 %
  • Zwei ADC-Referenzen (extern und intern)
  • Nutzt integrierte ADC-Funktionen wie Test-DAC, sekundären ADC, Alarm für analogen Signalpegel, SPI-CRC, Timeout und mehr
  • MCU auf Basis des Hercules RM ARM Cortex-R (zur Entwicklung von Funktionssicherheitsanwendungen gemäß IEV 61508)
  • Das Herunterfahren des Isolators bei einem Ausfall sendet zuverlässige Benachrichtigung an das Backend
  • Alle integrierten Schaltkreise: MTBF größer als 4 ·10^8
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

Laden Sie sich sofort einsetzbare Systemdateien herunter, um Ihren Designprozess zu beschleunigen.

TIDUC03.PDF (1011 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

TIDROI1.PDF (421 KB)

Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

TIDROI0.PDF (216 KB)

Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

TIDROI3.ZIP (2468 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

TIDCCU9.ZIP (605 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

TIDROI2.PDF (3870 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

TIDROH9.PDF (1642 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS62170Abwärtswandler, 3-17 V, 0,5 A, mit DCS-Control, im QFN-Gehäuse 2x2

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MOSFETs

CSD18534Q5A60 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 9,8 mOhm

Datenblatt: PDF | HTML
OR-Gatter

SN74LVC1G332OR-Gatter, 1 Kanal, 3 Eingänge 1,65 V bis 5,5 V, 32-mA-Treiberstärke

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Präzisionsoperationsverstärker (Vos < 1 mV)

TLV333Rauscharmer 350-kHz-RRIO-CMOS-Einzel-Operationsverstärker für kostenempfindliche Systeme

Datenblatt: PDF | HTML
Präzisions-ADCs

ADS1263Delta-Sigma-ADC, 32 Bit, 38 kSPS, 10 Kanäle, mit PGA, VREF und zusätzlichem ADC für die Fertigungsau

Datenblatt: PDF | HTML
Lastschalter

TPS27082L8 V, 3 A, 44 mΩ-Lastschalter mit einstellbarer Anstiegszeit und Hysterese

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Digitalisolatoren

ISO7141CCVierkanaliger digitaler Isolator mit 3/1 und 50 Mbit/s.

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Instrumentenverstärker

INA826Präziser Instrumentenverstärker, 200 μA Ruhestrom, 36 V Speisespannung

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XOR-Gatter (Exklusives OR)

SN74LVC2G862-Kanal-XOR-Gatter mit 2 Eingängen, 1,65 V bis 5,5 V

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Transformatortreiber

SN6501Rauscharmer Wandlertreiber, 350 mA, 410 kHz, für isolierte Stromversorgungen

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Serienspannungsreferenzen

REF50Rauscharme, extrem driftarme Präzisionsspannungsreferenz mit großem VIN-Bereich

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Arm Cortex-R-MCUs

RM41L23216/32-Bit-RISC-Flash-MCU, Arm Cortex-R4F

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Technische Dokumentation

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Typ Titel Neueste englische Version herunterladen Datum
* Designleitfaden 4- to 20-mA Analog Input Module for Safety Applications Design Guide 24.10.2016

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