TIDA-01035

为最大程度提升 SNR 和采样速率而优化抖动的 20 位隔离式数据采集参考设计

TIDA-01035

设计文件

概述

TIDA-01035 是一种 20 位、1 MSPS 隔离式模拟输入数据采集参考设计,演示了如何解决和优化数字隔离式数据采集系统通常所具有的性能挑战。

  • 通过有效地减轻 ADC 采样时钟跨隔离边界的抖动,显著改善高频交流信号链性能(SNR 和 THD)
  • 通过消除数字隔离器引入的传播延迟或使其降至最低,使采样率达到最大
  • 提供选项以评估使用和不使用抖动迁移技术和跳线时的性能
  • 包括详细的定时分析,详细说明隔离器的附加抖动对数据吞吐量的影响

特性
  • 隔离式 20 位、1-MSPS、单通道差分输入数据采集 (DAQ) 系统
  • 抖动迁移技术可对高频输入信号(100 kHz Fin,1 MSPS)实现大于 18-dB 的系统级 SNR 改进
  • 由于逻辑减少(在隔离式 ADC 侧),不再需要更高的功率和复杂的 PLL 解决方案
  • 在保持低 SPI CLK 速率的同时,通过 ADS8900B ADC 的创新型 multiSPI™ 和 ADC 主模式或源同步模式数据接口实现 1-MSPS 采样率
  • 包含理论、计算、组件选择、PCB 设计和测量结果
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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。

TIDUCM5A.PDF (2414 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRPA5.PDF (1275 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRPA6.PDF (238 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRPA7.PDF (848 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRPA9.ZIP (5420 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCD16.ZIP (458 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRPA8.PDF (4897 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。

I2C 隔离器

ISO15412.5kVrms、隔离式单向时钟、双向 I2C 隔离器

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Precision ADCs

ADS8900B具有内部 VREF 缓冲器、内部 LDO 和增强型 SPI 的 20 位 1MSPS 单通道 SAR ADC

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与门

SN74LVC1G08单通道、2 输入、1.65V 至 5.5V 32mA 驱动强度与门

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串联电压基准

REF50505V、3µVpp/V 噪声、3ppm/°C 温漂、精密串联电压基准

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全差分放大器

THS4551低噪声精密 150MHz 全差分放大器

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反向缓冲器和驱动器

SN74LVC1G04单路 1.65V 至 5.5V 反相器

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变压器驱动器

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

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数字隔离器

ISO7840高隔离额定值、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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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA376精密 (0.025mV)、低噪声 (7.5nV/rtHz)、低静态电流 (760uA) 运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS709具有反向电流保护和使能功能的 150mA、30V、超低 IQ、低压降稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A47具有使能功能的 1A、36V、低噪声、高 PSRR、低压降稳压器

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降压模块(集成电感器)

LMZ14203采用 Leaded Surface Mount TO 封装的 SIMPLE SWITCHER® 6V 至 42V、3A 电源模块

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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 20-bit, 1 MSPS Isolated Data Acquisition (DAQ) Optimizing Jitter Design Guide (Rev. A) 2017年 1月 17日
应用手册 Fully-Differential Amplifiers (Rev. E) 2016年 9月 19日
应用手册 Noise Analysis In Operational Amplifier Circuits (Rev. B) 2007年 5月 23日

相关设计资源

硬件开发

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