摘要：针对各种数据采集与监控中抗恶劣电磁干扰环境的需求，给出一种基于XTB115的低功耗两线 mA
在各种数据采集与监控中通常用一个仪表放大器来完成信号的调理，但是工业现场进行长线传输时，往往会产生以下问题：1)由于传输的信号是电压信号，传输线)传输线的分布电阻会产生电压降；3)现场没办法提供仪表放大器的工作电压。
为了解决以上问题并避开相关噪声的影响，通常用电流来传输信号，这是因为电流对噪声并不敏感。4～20 mA的电流环便是用4 mA表示零信号，用20 mA表示信号的满刻度，而将低于4 mA和高于20 mA的信号用作各种故障的报警。
电流环电路，根据转换原理的不同可划分成以下两种类型：一种是电压／电流转换器，亦称电流环发生器，它能将输入电压转换成4～20 mA的电流信号(典型产品有1B21，1B22，AD693，AD694，XTR115和XTR116)；另一种属于电流／电压转换器，也叫电流环接收器(典型产品为RCV420)，上述产品可满足多种用户的需要。
电流环电路，根据器件位置的不同又可划分成以下两种类型：两线制和三线制。当监控系统要通过长线驱动现场的驱动器件(如阀门等)时，一般都会采用三线制变送器，这里，电流环器件位于监控的系统端，由系统直接向电流环器件供电，供电电源是二根电流传输线以外的第三根线。两线系统是电流环器件和传感器位于现场端，由于现场供电问题的存在，一般是接收端利用4～20 mA的电流环向远端的电流环器件供电，通过4～20 mA来反映信号的大小。
XTR系列是美国BB(BURR-BROWN)公司生产的精密电流变送器，该公司现已并入美国Texas Instruments公司。该系列新产品包括XTR101，XTR10 5，XTR106，XTR110，XTR115和XTR116共6种型号。其特点是能完成电压／电流(或电流／电流)转换，适配各种传感器构成检测系统、工业过程控制管理系统、电子秤重仪等。其中，XTR115和XTR116能够很好的满足工业测量标准的两线 mA电流环电路，该电路设计巧妙、使用起来更便捷、超低静态电流，非常适合于变送器等典型工业测量应用之中。
本文针对两线电流环电路的工作原理和典型应用展开详细讨论，可为4～20 mA电流环电路的使用提供有益参考。
1)XTR115属于二线 V基准电压可作为传感器的激励源。XTR115可将传感器产生的40～200A弱电流信号放大100倍，获得4～20 mA的标准输出。当环路电流接近32 mA时能自动限流。如果在3脚与5脚之间并联一只电阻，就能改变限流值。
2)芯片中增加了+5 V精密稳压器，其输出电压精度为0．05％，电压温度系数仅为20x10-6／℃，可给外部电路(例如前置放大器)单独供电，从而简化了外部电源的设计。
3)精度高，非线性误差小。转换精度可达0．05％，非线性误差仅为0．003％。
4)环路电源电压的允许范围宽为7．5～36 V。XTR115由环路电源供电。工作时候的温度范围是-40～+85℃。
5)专门设计了功率管接口，适配外部NPN型功率晶体管，它与内部输出晶体管并联后可降低芯片的功耗。
XTR115和XTR116用SO-8小型化封装，其结构组成及原理图如图1所示，XTR115和XTR116内部电路主要由3部分组成。
第一部分是电流环电路的核心部分，它是由内部的运算放器A1、电阻RIN、R1、R2、Rlim和外接晶体三极管T1组成。
