3 分组隔离式模拟输入模块

图 3-1 所示为一个分组隔离式模拟模块。分组隔离式模块接收来自多个传感器的输入（例如温度、压力和液位），相对于单个参考场接地端（图 3-1 中的 ISOGND）。如果预计传感器接地端和 ISOGND 之间的共模电压差异会很大，则模拟输入可为差分输入，如图 3-1 所示。否则，这些输入为单端输入。可使用一个差分放大器 (AMP) 抑制输入共模，并提供以 ISOGND 为基准的单端信号。使用具有高共模抑制能力的放大器时，不同输入之间以及相对于 ISOGND 的共模差异会较大。模拟输入通常设计为可通过软件配置为电压输入（以便接收 0V 至 5V、-5V 至 +5V 和 -10V 至 +10V 输入）或电流输入 (0-20mA)。对于电流输入模式，负载电阻 R_B 在模拟输入的正负端子之间切换。

图 3-1 分组隔离式模拟输入模块中的信号和电源隔离.

可使用一个多路复用器 (MUX) 定期将不同的通道输入多路复用到 ADC。ADC 使用单个隔离式 SPI 接口与系统控制器（MCU、FPGA 或 ASIC）进行连接。分组隔离的主要优点是可降低 ADC 与信号和电源隔离的成本，并减小模块的整体尺寸。需要额外的隔离通道来控制多路复用器和负载电阻器开关。不过，成本仍然低于必须为每个模拟输入通道使用专用 ADC 和隔离器的解决方案。

单个隔离式电源（例如推挽式转换器）可为隔离侧的所有电路供电。根据实施情况，除了 5V 电源外，可能还需要 +15V 和 -15V 电源。