DAC8741H 技术规格与应用总结

DAC8740H和DAC8741H （DAC874xH） 是兼容 HART、FOUNDATION 现场总线™和 PROFIBUS PA 的低功耗调制解调器，专为工业过程控制和工业自动化应用而设计。^®^

在HART模式下，DAC874xH集成了作为半双工HART物理层调制解调器运行所需的所有电路，在从配置或主配置中，具有最少的外部滤波组件。在FOUNDATION现场总线模式下，DAC874xH集成了所有必需的电路，以作为半双工FOUNDATION现场总线兼容H1控制器和MAU运行。
*附件：dac8741h.pdf

HART、FOUNDATION 现场总线或 PROFIBUS PA 数据流可以通过 UART 接口或由 SPI 接口访问的集成 FIFO 从微控制器传输。SPI接口包括一个SDO引脚，用于菊花链支持、各种中断和其他扩展功能。

特性

• 符合 HART 标准的物理层调制解调器
  • 1200Hz、2200Hz HART FSK 正弦波
  • 寄存TX信号的可编程幅度（仅限DAC8741H）
  • 集成 RX 解调器和带通滤波器，外部元件最少
• FOUNDATION 现场总线兼容 H1 控制器和介质连接单元 （MAU）
  • 基于曼彻斯特编码总线供电 （MBP） 的 31.25 kbit/s 通信
  • 集成曼彻斯特编码器和解码器
  • 与 PROFIBUS PA 兼容
• 低静态电流：在典型工业工作温度范围（–40°C 至 +85°C）下最大 180 μA。
• 集成1.5V基准电压源
• 灵活的时钟选项
  • 内部振荡器
  • 外部晶体振荡器
  • 外部CMOS时钟
• 数字接口
  • DAC8740H：UART
  • DAC8741H：SPI
• 可靠性：CRC误码检查、看门狗定时器（仅限DAC8741H）
• 宽工作温度：–55°C 至 +125°C
• 4mm × 4mm QFN 封装

参数

方框图

DAC874xH 系列（含 DAC8740H、DAC8741H）是兼容 HART®、FOUNDATION Fieldbus™及 PROFIBUS PA 协议的低功耗调制解调器，核心优势为多协议支持、低静态电流及紧凑封装，适用于工业过程控制与自动化场景。

核心特性与参数

• 协议与信号 ：HART 模式支持 1200Hz/2200Hz FSK 正弦波，FOUNDATION Fieldbus/PA 模式支持 31.25kbit/s 曼彻斯特编码；DAC8741H 可通过寄存器编程调整 TX 信号幅度。
• 接口差异 ：DAC8740H 采用 UART 接口，DAC8741H 采用 SPI 接口（支持菊花链、CRC 校验及看门狗定时器）。
• 电源与功耗 ：模拟电源（AVDD）2.7V5.5V，数字电源（IOVDD）1.71V5.5V；典型工业温度范围（-40°C~+85°C）下静态电流最大 180µA，功耗极低。
• 参考电压与时钟 ：集成 1.5V 参考电压，支持内部振荡器、外部晶体振荡器或外部 CMOS 时钟三种时钟模式。
• 环境与封装 ：工作温度范围 - 55°C~+125°C，采用 4mm×4mm 24 引脚 VQFN 封装，带散热焊盘。

关键功能模式

• 多协议工作模式 ：支持 HART（半双工主从模式）、FOUNDATION Fieldbus H1 控制器 / MAU、PROFIBUS PA 三种协议模式，通过引脚配置切换。
• 信号处理 ：集成 RX 解调器、带通滤波器（HART 模式）、曼彻斯特编解码器（Fieldbus/PA 模式），减少外部元件需求。
• 保护与控制 ：具备复位 / 掉电功能（RST 引脚）、全双工测试模式、载波检测（CD 引脚）、 jabber 抑制器（防止长时间连续传输）。
• FIFO 缓冲 ：SPI 接口设备配备 16 字节深的收发 FIFO，支持阈值中断，避免数据溢出。

典型应用与设计建议

• 核心应用 ：工业过程控制、PLC/DCS I/O 模块、现场传感器变送器、双线 4mA~20mA 智能变送器（带 HART 通信功能）。
• 设计要点 ：电源引脚需就近放置去耦电容（推荐 10µF 与 0.1µF 组合）；模拟与数字电路分离布线，减少串扰；根据协议选择时钟源（HART 需 1.2288MHz/3.6864MHz，Fieldbus/PA 需 4MHz）。

编程与接口

• UART 接口（DAC8740H）：HART 模式下波特率 1200bps（8O1 格式），Fieldbus/PA 模式下 57.6kbps（8N1 格式），支持载波检测与 RTS 控制。
• SPI 接口（DAC8741H）：最高速率 12.5MHz，支持 24 位（无 CRC）或 32 位（带 CRC）帧格式，通过寄存器配置中断、FIFO 阈值、信号幅度等参数。