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

1.1 设计概述

现代工业控制系统在工厂或设备的监测和运行中通常使用过程级电压 (±10V) 或电流 (4-20mA) 信号。模拟输入模块接收这些信号并将其转换为数字信号，以便控制系统能够做出高效精确的决策。因此，设计出既能实现高精度电压与电流测量，又能抵御电磁干扰 (EMI)、过压以及其他干扰信号的系统至关重要。

本应用手册中讨论的 EMC 测试板采用了 ADS125H18，这是一款精密、24 位、1MSPS 的 ΔΣ 模数转换器 (ADC)，专为模拟输入模块而设计。ADS125H18 最多可测量 8 路全差分模拟输入，或最多 16 路单端高压输入信号。每个输入都包含一个高阻抗分压器，其中集成了精密匹配电阻器，可将输入电压按比例缩小至 ADC 的输入范围。ADS125H18 具有一个通道自动序列发生器和一个 FIFO（先入先出）缓冲器。电源可扩展架构提供了四种速度模式来优化数据速率、分辨率和功耗。图 1-1 展示了 ADS125H18 功能方框图：

ADS125H18 功能框图图 1-1 ADS125H18 功能框图

ADS125H18 EMC 测试板包括外部隔离式电源和数字隔离器。数字隔离器在 ADC 串行外设接口 (SPI) 与精密主机接口 (PHI) 控制器卡（用于监控来自 ADS125H18 的转换数据）之间提供电隔离。PCB 设计用于在恶劣电磁环境中运行的系统，满足 IEC 61000-4-x 标准。

图 1-2 展示了 EMC 测试板布局的整体视图：

ADS125H18 EMC 测试板图 1-2 ADS125H18 EMC 测试板