ZHCUAO4 November   2022 ADS117L11 , ADS127L11

 

  1.   说明
  2.   资源
  3.   特性
  4.   应用
  5.   5
  6. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  7. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
      1. 2.2.1 信号链电压电平
        1.       12
      2. 2.2.2 ADC 配置
      3. 2.2.3 ADC 时钟和同步
      4. 2.2.4 差分低通滤波器
      5. 2.2.5 电流源
      6. 2.2.6 增益级和高通滤波器
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 ADS127L11
      2. 2.3.2 THS4551
  8. 3系统设计原理
    1. 3.1 IEPE 传感器
      1. 3.1.1 IEPE 传感器参数
        1. 3.1.1.1 灵敏度和测量范围
        2. 3.1.1.2 激励、输出偏置电压和输出阻抗
        3. 3.1.1.3 线性度和温度变化
        4. 3.1.1.4 频率响应
        5. 3.1.1.5 噪声和动态范围
  9. 4硬件、软件、测试和测试结果
    1. 4.1 硬件说明
      1. 4.1.1 电路板接口
      2. 4.1.2 电源配置
        1. 4.1.2.1 电源序列
        2. 4.1.2.2 模拟电源
        3. 4.1.2.3 数字电源
        4. 4.1.2.4 激励电流源
        5. 4.1.2.5 SPI 连接模式及其组装变型
          1. 4.1.2.5.1 菊花链模式
          2. 4.1.2.5.2 并行 SDO 模式
          3. 4.1.2.5.3 并行 SDI 模式和并行 SDO 模式
          4. 4.1.2.5.4 时钟模式
    2. 4.2 软件要求
    3. 4.3 测试装置和过程
      1. 4.3.1 本底噪声和 SNR
      2. 4.3.2 增益和输入范围
      3. 4.3.3 串扰
      4. 4.3.4 总谐波失真
      5. 4.3.5 时钟图像抑制
      6. 4.3.6 ADC 的同步
      7. 4.3.7 故障检测电路
    4. 4.4 测试结果
      1. 4.4.1 本底噪声和动态范围
      2. 4.4.2 增益和输入范围
      3. 4.4.3 串扰
      4. 4.4.4 总谐波失真
      5. 4.4.5 时钟图像抑制
      6. 4.4.6 ADC 的同步
      7. 4.4.7 故障检测电路
      8. 4.4.8 使用实际 IEPE 传感器进行测试
      9. 4.4.9 测量结果总结
  10. 5设计和文档支持
    1. 5.1 设计文件
      1. 5.1.1 原理图
      2. 5.1.2 物料清单
    2. 5.2 软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5. 5.5 商标
  11. 6作者简介

1.1 主要系统规格

此参考设计适用于高端多通道宽带高分辨率、高采样率接口。四个通道演示了可扩展到 6 个或更多通道的概念。对于大多数应用，标准 IEPE 传感器要求激励电流 > 2mA、激励电压 > 22V 且带宽 > 15kHz。该设计支持两种 SPI 通信模式：

  1. 菊花链模式，使所有 ADC 器件能够连接到单个 SPI 通道，尽可能地减少控制线路和隔离信号（如果应用）
  2. 并行模式，使 ADC 能够以其最大数据速率运行，但每个 ADC 需要单独的数据输出线路

低功耗特性使该设计可用于电池供电的监控系统。断线和短路检测旨在确保传感器接口安全、可靠地运行。

表 1-1 关键系统规格
参数规格
通道数量4

输入信号

±10V，单端

耦合

交流耦合

激励电压23V（最小值）
激励电流

3.5mA

分辨率24 位
带宽0.6 Hz 至 20 kHz
数据速率每通道 124kSPS 宽带滤波器，菊花链 SPI
每通道 400kSPS 宽带滤波器，并行 SPI
每通道 1000kSPS 正弦滤波器，并行 SPI
目标 SNR> 100dB
增益

0.4 V/V

采样时钟频率

16MHz

SPI 时钟频率16MHz
输入阻抗> 250kΩ

功耗

< 1W

工作温度–40°C 至 125°C
诊断特性断线和短路