TIDA-00929

捕捉电弧特征的频谱分析仪信号调节和处理参考设计

TIDA-00929

设计文件

概述

该参考设计演示了带宽优化模拟前端 (AFE) 和实时 FIR 实施方案,此方案在低功耗下采集任何波形的宽带频谱。此设计根据增益、信号带宽、低噪声、低功耗和电源轨摆幅要求,来选择每个信号路径中的运算放大器。此外,还使用内置有矢量数学引擎的混合信号超低功耗微处理器在频域和时域中实时处理波形。

特性
  • AFE 可有效传递低频和高频,同时抑制信号噪声
  • 使用 12 位 SAR ADC 以 200ksps 速度对信号采样,使用低能加速器 (LEA) 在 MSP430 中执行实时 FIR 滤波,从而在频域中采集高达 100kHz 的频率内容
  • 高频时域分析:
    1. 使用 MSP430 的内部比较器来采集高达 3MHz 的电弧特征
    2. 使用外部比较器采集高达 10MHz 的噪声
  • 85Vrms 至 270Vrms 的单相交流电源提供高达 100mA 的电流,因此要求 10mA 的 IQ
  • 与分流器、CT 或 Rogowski 线圈等各种传感器兼容
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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。

ZHCU213E.PDF (5984 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRPF5A.PDF (1532 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRPF6A.PDF (71 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRPF7A.PDF (275 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRPF9A.ZIP (1495 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCD27A.ZIP (1302 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRPF8A.PDF (1207 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。

MSP430 微控制器

MSP430FR5994具有 256KB FRAM、8KB SRAM、LEA、AES、12 位 ADC、比较器、DMA、UART/SPI/I2C 和计时器的 16MHz MCU

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反激式控制器

UCC28880适用于非隔离式交流/直流转换的高电压开关

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比较器

TLV32015.5V 高速单路推挽比较器

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监控器和复位 IC

TPS3820具有 0.2s 看门狗和手动复位功能的低电平有效、推挽式电压监控器(复位 IC)

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监控器和复位 IC

TPS3828-Q1具有看门狗计时器的汽车类电压监控器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP5907具有低 IQ 和使能功能的 250mA、低噪声、高 PSRR、超低压降稳压器

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通用运算放大器

TLV316单路、5.5V、10MHz、RRIO 运算放大器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA835超低功耗、轨到轨输出、负轨输入、VFB 放大器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA836超低功耗、轨到轨输出、负轨输入 VFB 运算放大器

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开始开发

设计工具和仿真

仿真模型

TIDA-00929 Simulation (AFE) — TIDM019.ZIP (30 K)

仿真模型

TIDA-00929 Simulation (Power) — TIDM020.ZIP (42 K)

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 频谱分析仪:用于捕捉电弧特征的信号调节和处理参考设计 (Rev. E) 下载英文版本 (Rev.E) 2019年 7月 11日

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