思瑞浦TPC2221:高精度/低功耗环路供电DAC，重塑二线制变送器性能标杆

思瑞浦推出的TPC2221是一款全新高性能、环路供电的16位数模转换器。该产品集成了高精度DAC、基准电压源和高压LDO，专为工业自动化中的二线制变送器、HART通信等严苛应用而设计。其超低功耗、卓越的全温精度和高集成度，为需要4mA-20mA电流信号远距离传输的系统提供了理想的单芯片解决方案。

一、 核心产品优势

1. 卓越的全温域输出精度

超高精度：在典型工作条件下，TPC2221的常温精度可达惊人的0.005% FSR。

免校准优势：即使在未校准的情况下，其在-40℃至85℃范围内的全温精度也能达到0.12% FSR以内；经过校准后，精度可进一步提升至0.04% FSR，极大地简化了生产流程并降低了成本。

2. 超低静态功耗，赋能本质安全

二线制系统的功耗预算极为苛刻（整机功耗通常需低于3.5mA）。TPC2221在开启所有核心功能并能为外部电路提供3.355mA电流的条件下，自身静态电流最大值仅为145μA，为传感器、处理器等外围器件留出了充足的功耗预算。

3. 高度集成与灵活的电源管理

集成高压LDO：芯片内部集成了一个高压线性稳压器，输出电流能力达7mA，并可通过引脚配置输出1.8V至20V的多档位电压。

系统级优化：该LDO可直接为外部电路供电，或作为后级DC-DC转换器的预稳压器，从而降低外围元件耐压要求、减小系统总电流、节省空间并提升可靠性，助力实现本质安全设计。

4. 优异的动态性能与可靠性

稳定无过冲的建立：在带有大等效电感的长线缆应用中，TPC2221的环路电流建立过程平滑无过冲，确保了信号的稳定性和系统鲁棒性。

出色的温升控制：采用外部NMOS管时，在24mA满量程输出下芯片温升显著降低，有效减少了客户的散热设计压力与成本。

二、 关键产品特性

高精度DAC：16位分辨率，支持4mA-20mA及其他可调电流输出范围。

宽环路电压：5.5V 至 60V，适应复杂的工业环境。

低功耗：静态电流<150μA（最大值）。

高集成度：

内置高精度基准（温漂典型值4ppm/°C）。

集成可配置高压LDO（输出最高20V）。

内置功能：支持HART通信、温度与电压监测。

工作温度：-40°C 至 +125°C。

封装：TSSOP-28 / QFN-32。

三、 典型应用场景

TPC2221是二线制变送器系统的核心引擎，其高集成度和高性能使其成为以下应用的理想选择：

工业过程控制：压力、温度、流量等物理量的变送器。

智能仪表：用于远距离、抗干扰的工业现场信号传输。

HART协议通信系统：在传统的4mA-20mA模拟信号上叠加数字通信，实现智能校准与诊断。

总结

思瑞浦TPC2221通过将高精度DAC、超低功耗架构、灵活的电源管理和强大的驱动能力集成于单一芯片，成功地解决了二线制变送器设计在精度、功耗、尺寸和可靠性方面的核心挑战。它不仅显著提升了系统性能，更通过简化设计帮助客户加速产品上市，是推动工业自动化向更高精度和智能化发展的关键元器件。