AD420 的工作原理
架构与工艺
AD420 采用 Σ-Δ（sigma-delta，Σ-Δ）架构完成数模转换。该架构天然具备高分辨率下的单调性，非常适合工业控制场合相对较低的带宽需求。芯片采用 BiCMOS 工艺，可在同一颗晶圆上同时实现低电压数字逻辑与高压、高性能模拟电路。
调制与滤波
芯片内部使用二阶 Σ-Δ 调制器，以最低复杂度和最小芯片面积获得单比特码流。该码流控制一只开关电流源，再经过两片“连续时间 RC 网络”进行滤波。对于标准电流输出模式，仅需外接两只电容即可。
电流输出
滤波后的电流被放大并以电流镜方式映射到电源轨，用户端看到的是对地的 4–20 mA、0–20 mA 或 0–24 mA 电流源。若需电压输出，只需再外接一只运算放大器，便可获得 0–5 V、0–10 V、±5 V 或 ±10 V。
环路故障检测
AD420 内置环路故障检测电路。当 IOUT 端电压因“环路开路”或“电源电压不足”而试图超出顺从范围时，FAULT DETECT 引脚拉低报警。该脚为开漏输出，可多片共用一只上拉电阻，实现全局错误检测；上拉可接 Vu 脚，也可接外部 +5 V 逻辑电源。
故障检测原理
输出电流由内部 PMOS 管与放大器共同调节。故障信号并非靠“窗口比较器”等待真实输出误差出现后才报警，而是当内部放大器仅剩约 1 V 驱动余量（即 PMOS 栅极快降到地）时提前动作。由于比较点位于反馈环内，开环增益可维持输出精度，因此报警前不会产生输出误差。
数字接口
芯片采用三线串行口：DATA IN、CLOCK、LATCH，可直接与常见微处理器相连，无需额外胶合逻辑。若需在本质安全场合减少隔离器数量，可把 LATCH 经限流电阻直接接 VCC，使芯片进入异步模式；此时数据需加起始位和停止位来帧同步，并触发内部 LATCH 信号。
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