ZHDA211 July   2026 ADS125H18 , ISO7721 , ISO7730 , ISO7731 , SN6505B , SN74LVC1G17 , TUSB320 , TVS3301

 

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  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1设计概述和测量性能（正常运行）
    1. 1.1 设计概述
    2. 1.2 正常运行期间的 EMC 测试板电压测量性能
    3. 1.3 正常运行期间的 EMC 测试板电流测量性能
  5. 2EMC 测试板电路和 PCB 布局注意事项
    1. 2.1 针对 EMC 合规性的电路设计注意事项
      1. 2.1.1 每个输入连接器引脚上的高压电容器和电阻器
      2. 2.1.2 TVS 二极管
      3. 2.1.3 保护分流器：PTC 和齐纳二极管
      4. 2.1.4 数字信号串联电阻器
      5. 2.1.5 数字隔离
      6. 2.1.6 电源和保护
      7. 2.1.7 用于放电路径的高压电容器及电阻器
    2. 2.2 针对 EMC 合规性的 PCB 布局注意事项
      1. 2.2.1 PCB 层堆叠及接地平面
      2. 2.2.2 避免较长返回路径
      3. 2.2.3 避免 PCB 走线中出现 90 度弯曲
      4. 2.2.4 利用防护环隔离干扰信号
      5. 2.2.5 去耦电容器
      6. 2.2.6 差分信号布线
      7. 2.2.7 拼接过孔
      8. 2.2.8 隔离栅布局
      9. 2.2.9 元件放置
  6. 3EMC 测试系统、标准和结果
    1. 3.1 EMC 测试系统
    2. 3.2 EMC 测试标准
    3. 3.3 EMC 测试结果
      1. 3.3.1 静电放电 (ESD)
      2. 3.3.2 辐射抗扰度 (RI)
      3. 3.3.3 电快速瞬变 (EFT)
      4. 3.3.4 浪涌抗扰度 (SI)
      5. 3.3.5 传导抗扰度 (CI)
  7. 4原理图、PCB 布局和物料清单
    1. 4.1 原理图
    2. 4.2 PCB 布局
    3. 4.3 物料清单 (BOM)
  8. 5总结
  9. 6参考资料

1.3 正常运行期间的 EMC 测试板电流测量性能

图 1-6 展示了测量 20mA 输入信号的 ADS125H18 方框图。这些测量需要使用外部分流器将电流转换为 ADC 可测量的电压。为此，ADS125H18 EMC 测试板在某些通道上包含电流测量分流器。

使用 ADS125H18 测量电流输入 (±20mA)图 1-6 使用 ADS125H18 测量电流输入 (±20mA).

EMC 测试板上的 ADS125H18 已按照以下设置进行编程，以测量 图 1-6 中所示的电路：

  • 12.5kSPS 数据速率
  • Sinc4 数字滤波器
  • AIN0/AIN1 差分模拟输入
  • 内部 2.5V 基准
  • 内部 25.6MHz 振荡器
  • 速度模式 3 (fMOD = 12.8MHz)

图 1-7 展示了实际的 ADS125H18 EMC 测试板，其连接到用于生成电流输出信号的 XTR111EVM。EMC 测试板隔离式 24V 输出为 XTR111EVM 供电。XTR111EVM 使用 2.5V ADC REFOUT 电压作为其输入来生成 10mA 输出。ADS125H18 通过置于 AIN0 和 AIN1 输入端之间的外部 100Ω 分流器来测量此 10mA 输出。

测量 XTR111EVM 电流输出的 ADS125H18 EMC 测试板图 1-7 测量 XTR111EVM 电流输出的 ADS125H18 EMC 测试板

通过首先使用万用表测量实际输入电流、分流器电阻和基准电压，计算 ADS125H18 EMC 测试板的性能。测得的这些值如下所示：

  • RShunt = 100Ω
  • IIN = 10.06mA
  • VIN = 100Ω ×10.06mA = 1.006V
  • VREF = 2.508V

图 1-8 显示了测试期间 ADS125H18 EVM GUI 的电流测量输出：

ADS125H18 EMC 测试板 GUI 上的电流测量结果图 1-8 ADS125H18 EMC 测试板 GUI 上的电流测量结果

利用 方程式 5，根据此信息来确定这些测量的总体未调节误差 (TUE)：

方程式 5. TUE=VADC-VDMMVDMM×100

方程式 6 使用 图 1-8 中的平均值 1.003111V 来计算电流测量误差

方程式 6. TUE=1.003111V-1.006V1.006V×100=-0.287%

使用实际测得的 VREF 电压来确定消除 VREF 误差后的 TUE。方程式 7 计算比例因子值，假设 VREFIdeal = 2.5V 且 VREFMeasured = 2.508V：

方程式 7. Scaling Factor=VREFMeasuredVREFIdeal=2.508V2.5V=1.0032

方程式 8 计算消除 VREF 误差后的电流测量误差：

方程式 8. TUENo_VREF_Error=1.00632V-1.006V1.006V×100=0.032%

最终，这些结果表明，ADS125H18 EMC 测试板是一款适用于过程级电流测量（例如 4-20mA 或 ±20mA）的高性能系统。