ZHDA015 January   2026 ADS124S06 , ADS124S08

 

  1.   1
  2.   摘要
  3. 1电路设计和测试系统
    1. 1.1 设计概述
    2. 1.2 RTD 测量的 EMC 测试板概述
      1. 1.2.1 输入配置及 ADC 设置
        1. 1.2.1.1 采用低侧基准的 3 线 RTD 测量的配置及设置
        2. 1.2.1.2 采用高侧基准的 3 线 RTD 测量的配置及设置
      2. 1.2.2 温度误差 - RTD 测量
        1. 1.2.2.1 根据 RTD 电阻计算 RTD 温度
        2. 1.2.2.2 根据 RTD 测量值计算温度误差
        3. 1.2.2.3 实验设置和结果
    3. 1.3 TC 测量的 EMC 测试板概述
      1. 1.3.1 输入配置及 ADC 设置
        1. 1.3.1.1 输入配置
        2. 1.3.1.2 热电偶特性及 ADC 设置
      2. 1.3.2 温度误差 - TC 测量
        1. 1.3.2.1 根据 TC 热电电压计算温度
        2. 1.3.2.2 根据 TC 测量值计算温度误差
        3. 1.3.2.3 实验设置和结果
    4. 1.4 针对 EMC 合规性的电路设计注意事项
      1. 1.4.1 模拟输入保护
      2. 1.4.2 抗混叠滤波器
      3. 1.4.3 每个输入连接器引脚上的高压电容器
      4. 1.4.4 用于放电路径的高压电容器及电阻器
      5. 1.4.5 数字信号串联电阻器
      6. 1.4.6 数字隔离
      7. 1.4.7 电源和保护
    5. 1.5 针对 EMC 合规性的 PCB 布局注意事项
      1. 1.5.1 PCB 层堆叠及接地平面
      2. 1.5.2 避免较长返回路径
      3. 1.5.3 避免 PCB 布线中出现 90 度弯曲
      4. 1.5.4 利用防护环隔离干扰信号
      5. 1.5.5 去耦电容器
      6. 1.5.6 差分信号布线
      7. 1.5.7 拼接过孔
      8. 1.5.8 隔离栅布局
      9. 1.5.9 元件放置
    6. 1.6 测试系统
  4. 2测试细节和结果
    1. 2.1 标准和测试准则
    2. 2.2 静电放电 (ESD)
    3. 2.3 辐射抗扰度 (RI)
    4. 2.4 电快速瞬变 (EFT)
    5. 2.5 浪涌抗扰度 (SI)
    6. 2.6 传导抗扰度 (CI)
  5. 3原理图、PCB 布局和物料清单
    1. 3.1 原理图 - RTD EMC 测试板
    2. 3.2 原理图 - TC EMC 测试板
    3. 3.3 PCB 布局 - RTD EMC 测试板(4 层)
    4. 3.4 PCB 布局 - RTD EMC 测试板(2 层)
    5. 3.5 PCB 布局 - TC EMC 测试板(4 层)
    6. 3.6 PCB 布局 - TC EMC 测试板(2 层)
    7. 3.7 物料清单 - RTD EMC 测试板
    8. 3.8 物料清单 - TC EMC 测试板
  6. 4总结
  7. 5参考资料

静电放电 (ESD)

IEC 61000-4-2 标准规定了 ESD 测试的细节,包括测试标准和设置要求。IEC 61000-4-2 测试确定了 EUT 在运行期间对外部 ESD 事件的抗扰度。图 2-1 示出了 ESD 测试的设置和连接图。GRP 上立着一张 0.8 米高的木桌。桌上放置一个 1.6m × 0.8m 的水平耦合平面 (HCP)。EUT 在一个 0.5mm 厚的绝缘垫上进行测试和隔离,该绝缘垫放置在 HCP 上。EUT 放置在距离 0.5m × 0.5m 垂直耦合平面 (VCP) 0.1m 的绝缘垫上。

 ESD 测试的实验室设置图图 2-1 ESD 测试的实验室设置图.

ESD 测试有两种类型:接触放电和空气放电。接触放电测试是一种最激进的直接放电测试,其中 ESD 枪的尖端直接接触 ADS124S08 RTD EMC 测试板上输入端子块 (J2) 的导电螺钉和ADS124S08 TC EMC 测试板的输入端子块 (J2/J3/J4/J5)。空气放电测试以三种不同的方式执行:直接空气间隙放电、向水平耦合平面 (HCP) 以及垂直耦合平面 (VCP) 间接放电。空气间隙放电测试将 ESD 枪的尖端放置在 ADS124S08 EMC 测试板上输入端子块的绝缘表面附近。间接放电测试将 ESD 信号施加到 HCP 或 VCP 中,这表示安装设计的设备机架上存在 ESD 冲击。

图 2-2 示出了施加 ESD 冲击的放大视图。对于向 HCP 和 VCP 的放电,分别由 ESD 枪 1 和 ESD 枪 2 在接触放电模式下完成。ESD 枪垂直于 VCP 边缘,然后 ESD 冲击放电到平面边缘。

 分别使用 ESD 枪 1 和枪 2 向 HCP 和 VCP 放电图 2-2 分别使用 ESD 枪 1 和枪 2 向 HCP 和 VCP 放电

表 2-2 指定 IEC 61000-4-2 测试级别:

表 2-2 :ESD 测试的测试级别
接触放电空气放电
等级测试电压 (kV)等级测试电压 (kV)
1212
2424
3638
48415
x特殊x特殊

图 2-3 示出了 ADS124S08 EMC 测试板上 ESD 测试的实际设置照片。

 ESD 测试的实验室设置图 2-3 ESD 测试的实验室设置.

图 2-4 示出了使用 2 层 TC EMC 测试板进行 ESD 测试时未校准的 ADS124S08 输出温度数据。测试板配置为使用内部 VBIAS 电压来偏置传感器,从而测量热电偶。图左侧的图示出了在输入通道上施加正 ESD 放电时的 ADC 转换代码。右侧的图示出了在输入通道上施加负 ESD 放电时的 ADC 转换代码。这两个图都表明,ESD 测试影响了 ADS124S08,导致了暂时性的性能损失。但是,器件会在没有任何用户干预的情况下自动恢复。因此,ADS124S08 EMC 测试板通过了标准 B 的 ESD 测试

 为 ESD 测试捕获的 ADC 转换代码图 2-4 为 ESD 测试捕获的 ADC 转换代码.

表 2-5 显示了 ESD 测试的结果。所有 RTD 和 TC EMC 测试板上每种配置的测试结果都相同。

表 2-3 ESD 测试的测试结果
测试IEC 标准配置测试信号标准测试结果

测试类型

测试级别测试电压

ESD

IEC 61000-4-2RTD:4 层、3 线、低侧 RREF

接触放电

4

+8kVB通过
-8kVB通过

空气放电

4+15kVB通过
-15kVB通过
RTD:2 层、3 线、高侧 RREF接触放电

4

+8kVB通过
-8kVB通过

空气放电

4+15kVB通过
-15kVB通过
TC:2 层,用于传感器偏置的 VBIAS

接触放电

4+8kVB通过
-8kVB通过

空气放电

4+15kVB通过
-15kVB通过
TC:2 层 REFOUT 偏置上拉电阻器

接触放电

4

+8kVB通过
-8kVB通过

空气放电

4

+15kVB通过
-15kVB通过