ZHDU120 May   2026

 

  1.   1
  2.   说明
  3.   资源
  4.   特性
  5.   应用
  6.   6
  7. 1系统说明
    1. 1.1 主要系统规格
  8. 2系统概述
    1. 2.1 方框图
    2. 2.2 设计注意事项
    3. 2.3 重点产品
      1. 2.3.1 ADS125H18
      2. 2.3.2 MSPM0G5117
      3. 2.3.3 TXE8116
      4. 2.3.4 ISO6441
      5. 2.3.5 LM5180
      6. 2.3.6 UCC33420
      7. 2.3.7 TPS7A2050
      8. 2.3.8 TLV709A33
  9. 3系统设计原理
    1. 3.1 电源
      1. 3.1.1 24V 输入电源路径
      2. 3.1.2 USB 电源路径
      3. 3.1.3 非隔离 MCU 电源
      4. 3.1.4 隔离 ADC 及外设电源
    2. 3.2 模拟输入端口
      1. 3.2.1 模拟输入端口与保护
      2. 3.2.2 电压与电流模式选择
      3. 3.2.3 电流测量路径
      4. 3.2.4 电压测量路径
      5. 3.2.5 通道配置
    3. 3.3 数字控制和数据采集子系统
      1. 3.3.1 微控制器平台
      2. 3.3.2 精密 ADC
      3. 3.3.3 共享 SPI 总线与片选转发
      4. 3.3.4 I/O 扩展器
      5. 3.3.5 可选外部基准
  10. 4硬件、软件、测试要求和测试结果
    1. 4.1 硬件要求
      1. 4.1.1 PCB 概述
      2. 4.1.2 连接器说明
        1. 4.1.2.1 电源连接器
        2. 4.1.2.2 输入连接器
    2. 4.2 测试设置和测试结果
      1. 4.2.1 ADS125H18 通用配置
      2. 4.2.2 偏移测试
        1. 4.2.2.1 测试设置
        2. 4.2.2.2 测试结果
          1. 4.2.2.2.1 电压输入模式
          2. 4.2.2.2.2 电流输入模式
      3. 4.2.3 系统精度误差和噪声性能测试
        1. 4.2.3.1 计算方法
        2. 4.2.3.2 测试设置
        3. 4.2.3.3 测试结果
          1. 4.2.3.3.1 电压输入模式
          2. 4.2.3.3.2 电流输入模式
      4. 4.2.4 输入保护测试
        1. 4.2.4.1 测试设置
        2. 4.2.4.2 测试结果
  11. 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 BOM
      3. 5.1.3 PCB 布局建议
        1. 5.1.3.1 布局图
    2. 5.2 工具与软件
      1. 5.2.1 工具
      2. 5.2.2 软件
    3. 5.3 文档支持
    4. 5.4 支持资源
    5.     商标
  12. 6修订历史记录
  13. 7作者简介

2.2 设计注意事项

工业模拟输入模块通常需要一个通用的硬件平台，该平台不但需要支持电压和电流信号，同时还要保持通道密度、隔离和低成本。该设计通过八个相同的 2 端子输入通道满足了这一需求。每个通道使用同一对现场端子进行电压或电流测量，与需要单独端子或专用通道变型的输入结构相比，减少了连接器数量并简化了现场接线。

信号链围绕 ADS125H18 ADC 构建，该 ADC 在隔离侧复用八个现场输入。包含输入保护以提高应对工业环境中常见的浪涌、故障和接线错误情况的稳健性。瞬态钳位器件和 PTC 有助于保护输入级，而可切换的并联路径允许仅在需要时启用电流测量。当通道配置为电压输入时，这种切换方法可防止不必要的负载。

为减少隔离器通道数量，设计采用了 ADS125H18 的片选转发功能，以便与用于通道开关控制的隔离侧 I/O 扩展器共享 SPI 总线。共享的 SPI 架构简化了隔离数字接口，同时保持了每个通道的可配置性。

电源路径同时支持 24V 和 5V 电压。正常工作时，隔离现场侧使用外部电源，而评估和基于 GUI 的测试可使用可选的 USB 电源。为隔离的模拟和数字电路生成独立的电源轨，以支持 ADC 和开关控制功能。