TIDA-00202

HIPERFACE 位置编码器接口参考设计

TIDA-00202

设计文件

概述

TIDA-00202 参考设计实现了一种连接至 HIPERFACE 位置编码器的符合 EMC 标准的工业模拟和数字混合接口。此设计对双向参数通道使用具有 IEC-ESD 和 IEC-EFT 保护的 3.3V 电源 RS485 收发器。对于模拟正弦/余弦信号通道,此设计提供两个选项,为具有和没有嵌入式 ADC 的处理器连接提供灵活性,或者同时使用这两个选项为其提供冗余性。第一个选项具有全差动双 12 位 ADC 及 SPI 输出,第二个选项具有双差动输入及单端模拟输出 (0-3.3V)。此设计采用 16V 到 36V 宽电压范围内的符合工业标准的 24V 输入。编码器的电源可以配置为 7 到 12V(默认 11V)并提供短路保护。一个具有模拟和逻辑信号的 3.3V I/O 连接器有助于轻松连接到具有 HIPERFACE 主设备 IP 内核的主机处理器。为了进行快速评估,此设计提供了一个示例固件以便 C2000™ Piccolo MCU 计算绝对角度位置并通过虚拟 COM 端口显示此位置。

特性
  • 此接口是一种连接至 HIPERFACE 位置编码器的符合 EMC 标准的接口,具有最高 38400 波特的数字双向参数通道以及带宽至少为 150kHz 的模拟正弦/余弦通道。
  • 3.3V 电源半双工 RS485 收发器具有 12kV IEC-ESD 和 4kV IEC-EFT。
  • 用于正弦和余弦信号的双信号路径选项具有双 12 位 ADC 及 SPI 输出或双模拟输出 (0-3.3V),可确保灵活地连接至具有和没有嵌入式 ADC 的 MCU。
  • 主机处理器接口 (3.3V I/O) 可轻松连接到 HIPERFACE 主设备的 MCU(例如 C2000™)。
  • C2000™ Piccolo MCU 上的示例固件可用于从 HIPERFACE 位置编码器计算和显示插值绝对角度。
  • 满足 IEC61800-3 中针对 ESD、快速瞬变脉冲以及不同级别浪涌的 EMC 抗扰性要求。
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设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDUB64A.PDF (2851 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRJH1.PDF (1279 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRJH2.PDF (38 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRJH3.PDF (356 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRJH5.ZIP (5817 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCBL4.ZIP (2025 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRJH4.PDF (4667 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

RS-485 和 RS-422 收发器

SN65HVD72具有 IEC ESD 保护功能和 250kbps 的 3.3V 半双工 RS-485

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ESD 保护二极管

TPD2E007适用于交流信号数据接口的双通道 10pF、±13V、±8kV ESD 保护二极管

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Precision ADCs

ADS725412 位、1MSPS、双路、同步采样差分 SAR ADC

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全差分放大器

THS4531A超低功耗、RRO、全差动放大器

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并联电压基准

TLV431精度为 1.5% 的低电压可调节精密并联稳压器

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比较器

TLV32025.5V 高速双路推挽比较器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP2954250mA、30V、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS799具有低噪声和使能功能的 200mA、低 IQ、低压降稳压器

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降压转换器(集成开关)

TPS54013.5V 至 42V 输入、0.5A 降压转换器

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降压转换器(集成开关)

TPS560200采用 SOT-23 封装、具有高级 Eco-Mode™ 的 17V 输入、500mA 同步降压稳压器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA23652.2V、50MHz、低噪声单电源轨到轨运算放大器

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开始开发

软件

设计工具和仿真

仿真模型

TIDA-00202 Simulation — TIDM038.ZIP (271 K)

技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 Interface to a HIPERFACE Position Encoder Design Guide (Rev. A) 2016年 3月 3日

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