TIDA-00834

采用具有 ±10V 测量范围的 16 位 SAR ADC 的高精度模拟前端参考设计

设计文件

TIDA-00834

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概述

TIDA-00834 参考设计使用对于准确而快速地确定电源系统故障和电源质量相关故障至关重要的同步采样、16 位、±10V、双极输入 SAR ADC 来精确测量电压和电流输入。这可以减少电源系统停机时间。AFE 包含基于精密仪表或精密放大器的信号调节功能、用于进行高达 125A 的电流测量，还包含基于运算放大器的信号调节电路、用于进行高达 300V 的电压测量。电压和电流输入增益放大器用于将传感器输出调节到 ADC 范围。使用比较器和 FPGA 实现模拟输入信号的相干采样。使用 +5V 输入生成数据采集前端的电源。

特性

基于双极输入 16 位 8 通道同步采样 SAR ADC，简化了系统设计
带增强型隔离放大器和固定增益精密放大器的板载分压器，用于测量高达 300V 的电压
板载直流/直流转换器和 LDO，用于通过单个+5V 输入生成 ±12V、±15V、±5V、+5V、+3.3V 和隔离式 +5V 输出，能够轻松适应当前的设计
针对 ≥1000:1 的动态范围，测量精度在 ±0.25% 以内
提供使用 HMI 配置数据采集的采样率和周期数的选项，从而增强系统性能

工业

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设计文件和产品

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设计指南 — TIDA-00834

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-00834

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00834

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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CAD/CAE symbol — TIDA-00834

TIDRPX8A.ZIP (9651 KB)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-00834

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-00834

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-00834

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设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

TVS 二极管

TVS1400 — 14V 平缓钳位浪涌保护器件

数据表: PDF | HTML

TVS 二极管

TVS1401 — 14V 双向平缓钳位浪涌保护器件

数据表: PDF | HTML

精密 ADC

ADS8578S — 采用单电源并具有双极性输入的 14 位高速 8 通道同步采样 ADC

数据表: PDF | HTML

精密 ADC

ADS8588S — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位高速 8 通道同步采样 ADC

数据表: PDF | HTML

精密 ADC

ADS8598S — 采用单电源并具有双极性输入的 18 位 200kSPS 8 通道同步采样 ADC

数据表: PDF | HTML

精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA2188 — 0.03μV/°C、6μV Vos、低噪声、轨到轨输出、36V 零漂移运算放大器

数据表: PDF | HTML

DC/DC converters

LM5017 — 7.5-100V 宽输入电压，600mA 恒定导通时间同步降压稳压器

数据表: PDF

精密 ADC

ADS8586S — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位高速 6 通道同步采样 ADC

数据表: PDF | HTML

仪表放大器

INA188 — 36V、零漂移、轨到轨输出仪表放大器

数据表: PDF | HTML

精密 ADC

ADS8584S — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位高速 4 通道同步采样 ADC

数据表: PDF | HTML

DC/DC converters

LM5160 — LM5160 宽输入 65V、2A 同步降压/Fly-Buck™ 转换器

数据表: PDF | HTML

变压器驱动器

SN6505B — 适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

数据表: PDF | HTML

隔离式放大器

AMC1300 — ±250mV 输入、精密电流检测增强型隔离式放大器

数据表: PDF | HTML

隔离式放大器

AMC1200 — ±250mV 输入，精密电流检测基础隔离式放大器

数据表: PDF | HTML

隔离式放大器

AMC1301 — 用于电流检测的 ±250mV 输入、精密增强型隔离放大器

数据表: PDF | HTML

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A39 — 150mA、33V、低噪声、高 PSRR、双通道、正负电压范围、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML

变压器驱动器

SN6501 — 适用于隔离电源的低噪声 350mA、410kHz 变压器驱动器

数据表: PDF | HTML

线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A30 — 具有使能功能的 200mA、低噪声、高 PSRR、负电压、可调节低压降稳压器

数据表: PDF | HTML

隔离式放大器

ISO224 — ±12V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TLV1117 — 800mA 15V 线性稳压器

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LCD 和 OLED 显示电源和驱动器

TPS65131 — 具有双路正负输出（750mA 典型值）的双电源转换器

数据表: PDF | HTML

DC/DC converters

LM27762 — 具有集成 LDO 的低噪声正负输出电荷泵

数据表: PDF | HTML

串联电压基准

REF3425 — 2.5V 低漂移、低功耗、小型串联电压基准

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精密 ADC

ADS8598H — 采用单电源并具有双极性输入的 18 位 500kSPS 8 通道同步采样 ADC

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带有集成电源的信号隔离器

ISOW7841 — 具有集成电源的四通道、3/1、增强型数字隔离器

数据表: PDF | HTML

数字隔离器

ISO7741 — EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

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精密 ADC

ADS8588H — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位 500kSPS 8 通道同步采样 ADC

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开始开发

硬件开发

评估板

ADS8588SEVM-PDK — ADS8588S 16 位、高速 8 通道、同步采样 ADC EVM 性能演示套件 (PDK)

TIDA-00834 参考设计使用对于准确而快速地确定电源系统故障和电源质量相关故障至关重要的同步采样、16 位、±10V、双极输入 SAR ADC 来精确测量电压和电流输入。这可以减少电源系统停机时间。AFE 包含基于精密仪表或精密放大器的信号调节功能、用于进行高达 125A 的电流测量，还包含基于运算放大器的信号调节电路、用于进行高达 300V 的电压测量。电压和电流输入增益放大器用于将传感器输出调节到 ADC 范围。使用比较器和 FPGA 实现模拟输入信号的相干采样。使用 +5V 输入生成数据采集前端的电源。

EVM用户指南: PDF

支持的产品和硬件

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顶层文档	类型	标题	格式选项	下载最新的英语版本		日期
*	设计指南	使用 14、16、18 位 SAR ADC 的高精度模拟前端参考设计 (Rev. B)		英语版 (Rev.B)		2019-10-28
	技术文章	Interfacing multiple ADCs to a single processor for grid protection and control	PDF \| HTML			2018-9-13

免责声明

请参阅有关参考设计和其他 TI 资源的重要声明和免责声明。

TIDA-00834

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概述

特性

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TVS1400 — 14V 平缓钳位浪涌保护器件

TVS1401 — 14V 双向平缓钳位浪涌保护器件

ADS8578S — 采用单电源并具有双极性输入的 14 位高速 8 通道同步采样 ADC

ADS8588S — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位高速 8 通道同步采样 ADC

ADS8598S — 采用单电源并具有双极性输入的 18 位 200kSPS 8 通道同步采样 ADC

OPA2188 — 0.03μV/°C、6μV Vos、低噪声、轨到轨输出、36V 零漂移运算放大器

LM5017 — 7.5-100V 宽输入电压，600mA 恒定导通时间同步降压稳压器

ADS8586S — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位高速 6 通道同步采样 ADC

INA188 — 36V、零漂移、轨到轨输出仪表放大器

ADS8584S — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位高速 4 通道同步采样 ADC

LM5160 — LM5160 宽输入 65V、2A 同步降压/Fly-Buck™ 转换器

SN6505B — 适用于隔离电源的低噪声、1A、420kHz 变压器驱动器

AMC1300 — ±250mV 输入、精密电流检测增强型隔离式放大器

AMC1200 — ±250mV 输入，精密电流检测基础隔离式放大器

AMC1301 — 用于电流检测的 ±250mV 输入、精密增强型隔离放大器

TPS7A39 — 150mA、33V、低噪声、高 PSRR、双通道、正负电压范围、低压降稳压器

SN6501 — 适用于隔离电源的低噪声 350mA、410kHz 变压器驱动器

TPS7A30 — 具有使能功能的 200mA、低噪声、高 PSRR、负电压、可调节低压降稳压器

ISO224 — ±12V 输入、精密电压检测增强型隔离式放大器

TLV1117 — 800mA 15V 线性稳压器

TPS65131 — 具有双路正负输出（750mA 典型值）的双电源转换器

LM27762 — 具有集成 LDO 的低噪声正负输出电荷泵

REF3425 — 2.5V 低漂移、低功耗、小型串联电压基准

ADS8598H — 采用单电源并具有双极性输入的 18 位 500kSPS 8 通道同步采样 ADC

ISOW7841 — 具有集成电源的四通道、3/1、增强型数字隔离器

ISO7741 — EMC 性能优异的四通道、3/1、增强型数字隔离器

ADS8588H — 采用单电源并具有双极性输入的 16 位 500kSPS 8 通道同步采样 ADC

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硬件开发

ADS8588SEVM-PDK — ADS8588S 16 位、高速 8 通道、同步采样 ADC EVM 性能演示套件 (PDK)

支持的产品和硬件

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