低成本、16 位、250 kS/s、8 通道、隔離數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) (CN0254)

ADI公司

電路功能與優(yōu)勢(shì)

圖1所示電路是高性價(jià)比、高度集成的16位、250 kS/s、8通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可對(duì)±10 V工業(yè)級(jí)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化轉(zhuǎn)換。該電路還可在測(cè)量電路與主機(jī)控制器之間提供2 500 Vrms隔離，整個(gè)電路采用隔離式PWM控制5 V單電源供電。

電路描述

此電路配合 16位、8通道、250 kS/s PulSAR ADC AD7689和兩個(gè)低成本精密4通道運(yùn)算放大器AD8608使用，在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)內(nèi)提供所有信號(hào)調(diào)理和數(shù)字化功能。另外僅需要AD8605運(yùn)算放大器，用于緩沖AD7689的基準(zhǔn)電壓。

AD8605和AD8608分別是低成本單通道和4通道軌到軌輸入和輸出CMOS放大器。AD8608可對(duì)±10 V輸入信號(hào)進(jìn)行反轉(zhuǎn)、電平轉(zhuǎn)換和衰減，以便匹配ADC的輸入范圍。當(dāng)使用+4.096 V基準(zhǔn)電壓源和+5 V單電源時(shí)，輸入范圍為 0 V～+4.096 V。

AD8605用作外部基準(zhǔn)電壓緩沖器，為電平轉(zhuǎn)換提供足夠的驅(qū)動(dòng)能力。AD8605和AD8608具有極低的失調(diào)電壓、低輸入電壓和電流噪聲以及寬信號(hào)帶寬，因此適合各種應(yīng)用。AD8608的低電流和電壓噪聲可確保電阻噪聲是高輸入阻抗輸出噪聲的主要因素。本電路中的輸入阻抗（等于 R1）為 50 kΩ。

16位、8通道、250 kS/s PulSAR ADC AD7689內(nèi)置多通道低功耗數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所需的所有元件。它包括一個(gè)16位SAR ADC、一個(gè) 8通道低串?dāng)_多路復(fù)用器、一個(gè)低漂移基準(zhǔn)電壓源和緩沖器、一個(gè)溫度傳感器、一個(gè)可選單極點(diǎn)濾波器和一個(gè)通道序列器。序列器可用于連續(xù)掃描通道，且不需要微控制器或FPGA控制通道開關(guān)。AD7689采用20引腳、4 mm×4 mm LFCSP小尺寸封裝，因此成本和印刷電路板(PCB)面積降至最低。工作溫度范圍為-40℃～+85℃。5 V電源、250 kS/s時(shí)的功耗為12.5 mW（典型值）。

ADuM3471為4通道數(shù)字隔離器，集成PWM控制器和變壓器驅(qū)動(dòng)器用以驅(qū)動(dòng)隔離式DC/DC轉(zhuǎn)換器。ADuM3471為電路提供5 V、2 W隔離電源，并在SPI接口隔離數(shù)字信號(hào)。

常見變化

對(duì)于需要更高采樣速率的應(yīng)用，AD7699采樣速率高達(dá)500 kS/s，是AD7689的理想引腳替代產(chǎn)品。

AD8615、AD8616和 AD8618分別為單通道/雙通道/4通道精密、CMOS、軌到軌輸入/輸出運(yùn)算放大器，帶寬最高可達(dá)20 MHz?？捎糜趲捫枨蟊華D8605/AD8608系列更高的應(yīng)用。

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