TIDA-00420

基于 ADC、数字隔离、宽输入、16 通道、交流/直流二进制输入参考设计

TIDA-00420

设计文件

概述

此参考设计展示了一种经过成本优化、基于可扩展 ADC 且具有增强型隔离功能的交流/直流二进制输入模块 (BIM) 架构。10 位或 12 位 SAR ADC 的 16 个通道用于感应多个二进制输入。运算放大器除了使每通道成本保持较低之外,还为每个输入提供了出色的信号调节。数字隔离器(基础型或增强型)用于隔离主机 MCU 或处理器。支持对温度、湿度和磁场的测量以用于诊断。具有可配置输出的增强型隔离直流/直流电源可为二进制模块提供所需的电源。

特性
  • 采用 ADC 前端和可扩展输入的交流/直流二进制输入模块
  • 隔离式直流/直流电源将主机与传感器侧隔离
  • 与基于光耦合器的解决方案相比,借助于数字隔离器提高了系统可靠性
  • 10V 至 300V 的宽输入范围,并支持在交流或直流输入电压下进行测量
  • 输入电压测量功能为可编程阈值提供了条件
  • 优化了每个通道的器件选择
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我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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设计布局和元件的详细原理图

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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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。

数字隔离器

ISO6741-Q1汽车类、通用、四通道、3/1 数字隔离器

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数字隔离器

ISO7740EMC 性能优异的四通道、4/0、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7842高隔离额定值、四通道、2/2、增强型数字隔离器

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AC/DC & DC/DC converters (integrated FET)

REG71055采用 ThinSOT-23 封装的 60mA、5.5V 降压/升压电荷泵

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I2C & I3C level shifters, buffers & hubs

P82B962 位双向 2V 至 15V 400kHz I2C/SMBus 缓冲器/电缆延长器

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I2C & I3C level shifters, buffers & hubs

TCA9517具有断电高阻抗的 2 位电平转换 400kHz I2C/SMBus 缓冲器/中继器

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I2C 通用 I/O (GPIO)

TCA9535具有中断和配置寄存器的 16 位 1.65V 至 5.5V I2C/SMBus I/O 扩展器

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Isolated power modules (integrated transformer)

UCC12040500mW、高效 3kVrms 隔离式直流/直流转换器

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Isolated power modules (integrated transformer)

UCC12050500mW、高效 5kVrms 隔离式直流/直流转换器

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MOSFET

CSD17571Q2采用 2mm x 2mm SON 封装的单通道、29mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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MOSFET

CSD18534Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、9.8mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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Power modules (integrated inductor)

LMZ10501采用 3mm × 2.6mm 封装的 5.5V、1A 降压直流/直流电源模块

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Power modules (integrated inductor)

LMZM23601采用 3.8mm × 3mm 封装的 36V、1A 降压直流/直流电源模块

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Precision ADCs

ADS7028具有 SPI、GPIO 和 CRC 的小型 8 通道、12 位模数转换器 (ADC)

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Precision ADCs

ADS7128具有 I2C 接口、GPIO、CRC 和 RMS 模块的小型 8 通道 12 位模数转换器 (ADC)

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Precision ADCs

ADS795212 位、1MSPS、12 通道、单端、微功耗、串行接口、SAR ADC

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Precision ADCs

ADS7953具有串行 I/F 的 12 位、1MSPS、16 通道、单端、微功耗 SAR ADC

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Precision ADCs

ADS795610 位、1MSPS、12 通道、单端、微功耗、串行接口、SAR ADC

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Precision ADCs

ADS795710 位、1MSPS、16 通道、单端、微功耗、串行接口、SAR ADC

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TVS 二极管

TVS07017V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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TVS 二极管

TVS140014V 平缓钳位浪涌保护器件

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串联电压基准

REF3140采用 4 引脚 SOT-23 封装的 3V、20ppm/°C(最大值)、100µA 串联电压基准

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串联电压基准

REF34252.5V 低温漂、低功耗小型串联电压基准

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串联电压基准

REF50252.5V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂、精密串联电压基准

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G17具有施密特触发输入的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G342 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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带有集成电源的信号隔离器

ISOW7844具有集成电源的四通道、0/4、增强型数字隔离器

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并联电压基准

LM4040-N100ppm/°C 精密微功耗并联电压基准

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并联电压基准

TL431可调精密并联稳压器

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数字电位器

TPL0401A-10具有 I2C 接口的 128 抽头单通道数字电位器(地址 0101110)

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比较器

LM290130V 四路差分比较器

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湿度传感器

HDC10802% RH 低功耗数字相对湿度传感器

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理想二极管/ORing 控制器

LM74700-Q13.2V 至 65V、80uA IQ 汽车理想二极管控制器

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS25921A具有自动重试故障响应功能的 4.5V 至 18V、90mΩ、0.4A 至 1.6A 电子保险丝

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监控器和复位 IC

TPS3897具有高电平有效和开漏输出的单通道、超小型、可调节监控器

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精密 DAC (≤10MSPS)

DAC101C081具有 I2C 兼容接口的 10 位微功耗数模转换器

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精密 DAC (≤10MSPS)

DAC55788 位、8 通道、超低短时脉冲波形干扰、电压输出、2 线接口 DAC

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV704150mA、24V、超低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV742P200mA 低 IQ、低压降 (LDO) 稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS73801具有反向电流和电压保护功能的 1A、20V、可调节低压降稳压器

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线性霍尔效应传感器

DRV5053-Q1汽车类、高电压(高达 38V)、线性霍尔效应传感器

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负载开关

TPS22919具有可调节输出放电功能的 5.5V、1.5A、90mΩ 负载开关

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负载开关

TPS22944使能端高电平有效、具有电流限制的 5.5V、0.1A、500mΩ 负载开关

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通用收发器

SN74LVC1G14具有施密特触发输入的单路 1.65V 至 5.5V 反相器

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通用运算放大器

TLV6001单路、5.5V、1MHz、RRIO 运算放大器

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通用运算放大器

TLV6002双路 5.5V 1MHz RRIO 运算放大器

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