‌XTR111精密电压-电流转换器技术文档总结

XTR111 是一款精密电压电流转换器，专为标准 0mA 至 20mA 或 4mA 至 20mA 模拟信号而设计，并提供高达 32mA 的信号源。输入电压和输出电流之间的比率由单个电阻器 RSET 设置。该电路还可以修改为电压输出作。

外部 P-MOSFET 晶体管提供高输出电阻和宽柔顺性电压范围，从比电源电压 VVSP 低 2V 到远低于接地电压的电压。

可调的3V至15V子稳压器输出为附加电路提供电源电压。

XTR111 采用 10 引脚 HVSSOP 和 VSON 表面贴装封装。
*附件：xtr111.pdf

特性

• 易于设计的输入/输出范围：0mA–20mA、4mA–20mA、5mA–25mA 或可配置电压输出
• 非线性：0.002%
• 低失调漂移：1μV/°C
• 准确度：0.015%
• 单电源作
• 宽电源范围：7V 至 44V
• 输出错误标志 （EF）
• 输出禁用 （OD）
• 可调稳压器：3V 至 15V
• 包：
  • 10 引脚 HVSSOP
  • 10 引脚 VSON

参数

方框图

‌1. 产品概述‌
XTR111是德州仪器（TI）设计的高精度电压-电流转换器/变送器，支持工业标准电流输出范围（0-20mA、4-20mA、5-25mA）及可配置电压输出。其核心特性包括：

• ‌高精度‌：非线性误差低至0.002%，偏移漂移仅1μV/°C，整体精度0.015%。
• ‌宽供电范围‌：单电源7V至44V，适应严苛工业环境。
• ‌集成功能‌：内置可调稳压器（3V-15V输出）、错误标志（EF）和输出禁用（OD）控制。

‌2. 关键特性‌

• ‌电流输出‌：支持0-32mA，通过外部电阻（RSET）设定输入电压与输出电流比例（IOUT = 10 × VIN/RSET）。
• ‌电压调节器‌：提供3V-15V辅助电源，最大输出电流5mA，用于传感器供电或信号调理。
• ‌保护机制‌：
  • 外部MOSFET实现高输出阻抗和宽电压兼容性。
  • 错误标志（EF）检测断线、高负载等故障。
  • 输出禁用（OD）引脚可抑制上电/断电瞬态。

‌3. 应用场景‌

• HVAC阀门控制、PLC模拟输出模块、流量变送器等工业领域。
• 与DAC（如DAC60501）配合，实现数字信号到电流的高精度转换。

‌4. 设计要点‌

• ‌布局与散热‌：需焊接热焊盘至PCB以优化散热，外部MOSFET需根据功耗选型。
• ‌输入保护‌：避免负电压输入（>300mV可能触发内部保护二极管），建议串联限流电阻。
• ‌动态响应‌：输出电流上升时间受外部FET栅极电容影响，需注意滤波设计（如10nF电容并联负载）。

‌5. 封装选项‌

• ‌ HVSSOP-10（DGQ） ‌：3mm×4.9mm，热阻57.7°C/W（结到环境）。
• ‌ VSON-10（DRC） ‌：3mm×3mm，热阻53.2°C/W（结到环境）。

‌6. 典型电路示例‌

• ‌4-20mA输出‌：通过电阻分压网络将0-5V输入转换为4-20mA输出（需外部参考电压）。
• ‌电压输出模式‌：负载直接连接SET引脚，支持0-10V输出（需跳线选择）。

‌7. 文档支持‌
包含详细引脚功能、电气特性、热性能数据及典型应用电路，适用于安全关键系统设计（参考TI功能安全文档SLMA002/SLMA004）。