TIDA-00420

基于 ADC、数字隔离、宽输入、16 通道、交流/直流二进制输入参考设计

TIDA-00420

设计文件

概述

此参考设计展示了一种经过成本优化、基于可扩展 ADC 且具有增强型隔离功能的交流/直流二进制输入模块 (BIM) 架构。10 位或 12 位 SAR ADC 的 16 个通道用于感应多个二进制输入。运算放大器除了使每通道成本保持较低之外,还为每个输入提供了出色的信号调节。数字隔离器(基础型或增强型)用于隔离主机 MCU 或处理器。支持对温度、湿度和磁场的测量以用于诊断。具有可配置输出的增强型隔离直流/直流电源可为二进制模块提供所需的电源。

特性
  • 采用 ADC 前端和可扩展输入的交流/直流二进制输入模块
  • 隔离式直流/直流电源将主机与传感器侧隔离
  • 与基于光耦合器的解决方案相比,借助于数字隔离器提高了系统可靠性
  • 10V 至 300V 的宽输入范围,并支持在交流或直流输入电压下进行测量
  • 输入电压测量功能为可编程阈值提供了条件
  • 优化了每个通道的器件选择

我们开发的全面组装电路板仅用于测试和性能验证,不可用于销售。

设计文件和产品

设计文件

下载现成的系统文件,加快您的设计过程。

TIDU858C.PDF (915 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRDX3B.ZIP (1514 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRDX4B.ZIP (358 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRDX5B.ZIP (1364 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRDX8B.ZIP (29259 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCA24B.ZIP (2120 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRDX6B.ZIP (3761 K)

用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

数字隔离器

ISO6741-Q1汽车类、通用、四通道、3/1 数字隔离器

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数字隔离器

ISO7740EMC 性能优异的四通道、4/0、增强型数字隔离器

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数字隔离器

ISO7842高隔离额定值、四通道、2/2、增强型数字隔离器

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS07017V 双向平缓钳位浪涌保护器件

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ESD 和浪涌保护 IC

TVS140014V 平缓钳位浪涌保护器件

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I2C 电平转换器、缓冲器和集线器

P82B962 位双向 2V 至 15V 400kHz I2C/SMBus 缓冲器/电缆延长器

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I2C 电平转换器、缓冲器和集线器

TCA9517具有断电高阻抗的 2 位电平转换 400kHz I2C/SMBus 缓冲器/中继器

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I2C 通用 I/O (GPIO)

TCA9535具有中断和配置寄存器的 16 位 1.65V 至 5.5V I2C/SMBus I/O 扩展器

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N 沟道 MOSFET

CSD17571Q2采用 2mm x 2mm SON 封装的单路、29mΩ、30V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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N 沟道 MOSFET

CSD18534Q5A采用 5mm x 6mm SON 封装的单路、9.8mΩ、60V、N 沟道 NexFET™ 功率 MOSFET

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串联电压基准

REF31404V、20ppm/°C(最大值)、100µA、3 引脚 SOT-23 串联电压基准

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串联电压基准

REF34252.5V 低温漂、低功耗、小型串联电压基准

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串联电压基准

REF50252.5V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂、精密串联电压基准

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G14具有施密特触发输入的单路 1.65V 至 5.5V 反相器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC1G17具有施密特触发输入的 1.65V 至 5.5V 单路缓冲器

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同相缓冲器和驱动器

SN74LVC2G342 通道、1.65V 至 5.5V 缓冲器

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带有集成电源的信号隔离器

ISOW7844具有集成电源的四通道、0/4、增强型数字隔离器

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并联电压基准

LM4040-N100ppm/°C 精密微功耗并联电压基准

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并联电压基准

TL431可调精密并联稳压器

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数字电位器

TPL0401A-10具有 I2C 接口(地址 0101110)的 128 抽头单通道数字电位器

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比较器

LM290130V 四路差分比较器

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湿度传感器

HDC10802% RH 低功耗数字相对湿度传感器

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理想二极管/ORing 控制器

LM74700-Q13.2V 至 65V、80uA IQ 汽车理想二极管控制器

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电子保险丝和热插拔控制器

TPS25921A具有自动重试故障响应功能的 4.5V 至 18V、90mΩ、0.4A 至 1.6A 电子保险丝

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电荷泵(无电感器)

REG71055采用 ThinSOT-23 封装的 60mA、5.5V 降压/升压电荷泵

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监控器和复位 IC

TPS3897具有高电平有效和开漏输出的单通道、超小型、可调节监控器

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS7028具有 SPI、GPIO 和 CRC 的小型 8 通道、12 位模数转换器 (ADC)

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS7128具有 I2C 接口、GPIO、CRC 和 RMS 模块的小型 8 通道 12 位模数转换器 (ADC)

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS795212 位、1MSPS、12 通道、单端、微功耗、串行接口、SAR ADC

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS7953具有串行 I/F 的 12 位、1MSPS、16 通道、单端、微功耗 SAR ADC

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS795610 位、1MSPS、12 通道、单端、微功耗、串行接口、SAR ADC

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精密 ADC (<=10MSPS)

ADS795710 位、1MSPS、16 通道、单端、微功耗、串行接口、SAR ADC

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精密 DAC (<=10MSPS)

DAC101C081具有 I2C 兼容接口的 10 位微功耗数模转换器

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精密 DAC (<=10MSPS)

DAC55788 位、8 通道、超低毛刺脉冲、电压输出、2 线接口 DAC

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV704150mA、24V、超低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV742P200mA、低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS73801具有反向电流和电压保护功能的 1A、20V、可调节低压降稳压器

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线性霍尔效应传感器

DRV5053-Q1汽车类、高电压(高达 38V)、线性霍尔效应传感器

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负载开关

TPS22919具有可调节输出放电功能的 5.5V、1.5A、90mΩ 负载开关

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负载开关

TPS22944使能端高电平有效、具有电流限制的 5.5V、0.1A、500mΩ 负载开关

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通用运算放大器

TLV6001Single, 5.5-V, 1-MHz, RRIO operational amplifier

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通用运算放大器

TLV6002Dual, 5.5-V, 1-MHz, RRIO operational amplifier

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降压模块(集成电感器)

LMZ10501采用 3mm × 2.6mm 封装的 5.5V、1A 降压直流/直流电源模块

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降压模块(集成电感器)

LMZM23601采用 3.8mm × 3mm 封装的 36V、1A 降压直流/直流电源模块

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隔离式DC / DC控制器和模块

UCC12040500mW、高效 3kVrms 隔离式直流/直流转换器

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隔离式DC / DC控制器和模块

UCC12050500-mW、高效 5-kVrms 隔离式直流/直流转换器

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技术文档

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类型 标题 下载最新的英文版本 日期
* 设计指南 基于 ADC、数字隔离、宽输入,16-Ch、AC/DC 二进制输入参考设计 (Rev. C) 2021年 3月 1日
白皮书 满足隔离要求的高压半导体解决方案 2021年 1月 20日

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