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本课程属于：062-工业隔离、数字IO与现场接口工程 芯片硬件与光电工程 · 共 7 门相关课程，组合学习更完整。
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4-20mA与0-10V工业模拟I/O信号链设计

共计 30 章节
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01
课程导入
目标=学习目标 · 工业模拟信号的重要性 · 20mA与0-10V的典型应用场景与…
课程导入目标=学习目标
02
模拟信号基础
目标=电压信号与电流信号的区别 · 欧姆定律 · 基尔霍夫定律
模拟信号基础目标=电压信号
03
4-20mA信号原理
目标=电流环概念 · 4mA零点与20mA满量程的意义 · 断线检测原理
mA20
04
0-10V信号原理
目标=电压输出型传感器 · 分压原理 · 远距离传输的电压降问题
10V信号原理目标=电压输出型…
05
工业I/O模块架构
目标=模拟输入模块 · 模拟输出模块 · 隔离
I/O工业
06
信号链组成
目标=传感器 · 变送器 · 接收电阻
信号链组成目标=传感器
07
传感器与变送器接口
目标=二线制变送器供电与信号提取 · 三线制与四线制接线 · 10V输出传感器接口
传感器变送器接口
08
接收电阻与I/V转换
目标=将4-20mA转换为电压的电阻… · 精度与功耗计算 · 10V直接采集的调理方法
I/V接收电阻
09
信号调理电路
目标=运算放大器基础 · 同相/反相放大 · 差分放大
信号调理电路目标=运算放大器…
10
滤波与抗混叠
目标=RC低通滤波 · 有源滤波 · 工频干扰抑制
滤波抗混叠
11
ADC选型与设计
目标=分辨率 · 采样率 · INL/DNL
ADC选型
12
DAC选型与设计
目标=分辨率 · 建立时间 · 输出范围
DAC选型
13
隔离技术
目标=光耦隔离 · 磁隔离 · 电容隔离
隔离技术目标=光耦隔离
14
保护电路
目标=过压保护 · 过流保护 · 反接保护
保护电路目标=过压保护
15
电源与基准设计
目标=低噪声LDO · 开关电源纹波抑制 · 电压基准温漂与长期稳定性
电源基准设计
16
PCB布局与接地
目标=模拟地与数字地分割 · 星形接地 · 去耦电容布局
PCB布局
17
校准与误差分析
目标=增益误差 · 偏移误差 · 非线性误差
校准误差分析
18
温度漂移与长期稳定性
目标=温漂来源 · 电阻温漂 · 基准温漂
温度漂移长期稳定性
19
EMC与抗干扰设计
目标=共模干扰 · 差模干扰 · 屏蔽
EMC抗干扰设计
20
4-20mA输出电路设计
目标=V/I转换原理 · Howland电流泵 · 专用DAC输出芯片
mA20
21
0-10V输出电路设计
目标=DAC加运放缓冲 · 输出保护 · 短路保护
10V输出电路设…DAC
22
两线制变送器设计实战
目标=环路供电 · 低功耗设计 · 4mA静态电流
两线制变送器设计…目标=环路供电
23
模拟输入模块实战
目标=多通道4-20mA采集 · 通道间隔离 · 多路复用
模拟输入模块实战mA
24
模拟输出模块实战
目标=多通道0-10V与4-20mA… · 输出使能 · 故障安全状态设计
模拟输出模块实战mA
25
常见问题与故障排查
目标=信号跳动 · 零点漂移 · 满量程不准
常见问题故障排查
26
测试与验证方法
目标=万用表 · 示波器 · 环路校准器
测试验证方法
27
工业标准与合规
目标=IEC 61000 · IEC 61131-2 · NAMUR NE43
工业标准合规
28
低功耗与高精度设计进阶
目标=低功耗运放 · 斩波稳零 · Σ-Δ ADC
低功耗高精度设计进阶
29
综合案例一
目标=设计一个8通道4-20mA输入 · 10V输出的工业数据采集模块 · 包含原理图与关键计算
综合案例一mA
30
综合案例二
目标=从需求到量产 · 完成信号链选型 · 仿真
综合案例二目标=从需求到量…