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

1.4.2 抗混叠滤波器

抗混叠滤波器的设计是为了防止频率内容在 Δ-Σ ADC 调制器频率或其附近混叠回通带，因为这些频率不会被数字滤波器本身拒绝。因此，首先选择一个比调制器频率低 10 到 100 倍的差分滤波器 3dB 截止频率。这将分别导致调制器频率附近出现 20dB 至 40dB 的频率抑制。抑制量取决于设计目标。

由于 ADC 输入漏电流，较大的滤波电阻可能会在 ADC 输入端引入显著的失调电压误差。通常可以选择抗混叠滤波器中不大于 10kΩ 的电阻值来帮助更大限度地减小这些失调电压误差，但在大多数情况下，RFILTER< 5kΩ 通常就足够了。选择比差分电容器小 10 到 20 倍的共模电容器，这样这两个电容器之间的任何不匹配都不会导致共模噪声成为差分噪声。

ADS124S08 EMC 测试板使用两个 4.99kΩ 电阻、两个 4.7nF 共模电容器和一个 47nF 差分电容器来作为 ADC 模拟输入端的抗混叠滤波器。

抗混叠滤波器的差分截止频率由公式 32 给出：

方程式 32. fDIFF=12π×(2×RFILTER)×CDIFF=12π×(2×4.99×103)×47×10-9=339.5Hz

抗混叠滤波器的共模截止频率由公式 33 给出：

方程式 33. fCM=12π×RFILTER×CCM=12π×4.99×103×4.7×10-9=6.79kHz
图 1-15 示出了 EMC 测试板上的典型抗混叠滤波器电路：

抗混叠滤波器中的 RC 元件图 1-15 抗混叠滤波器中的 RC 元件.