TIDA-01555

采用多个 ADC 且适用于同步相干 DAQ 的灵活接口 (PRU-ICSS) 参考设计

TIDA-01555

设计文件

概述

此参考设计展示了一种接口实现方案,此方案通过 Sitara Arm 处理器连接多个高压双极输入、8 通道、多路复用输入 SAR ADC(6 个),从而使用可编程实时单元 (PRU-ICSS) 扩展输入通道的数量。通过对 ADC 进行配置,可在所有 ADC 之间同时采样相同的通道。此设计突出了 PRU-ICSS 能够应对 1536ksps(每个样本 = 16 位)的数据速率(在每个线路周期采样 640 个样本)。对于 50Hz 周期,这就相当于同时在 6 个 ADC 之间每通道为 32ksps(640 个样本/周期*50Hz*6 ADC*8 通道 = 1536ksps)。此外,还使用第二个 PRU 来后处理数据,从而实现相干采样。

特性
  • 使用 PRU-ICSS(Sitara 处理器)与多个 SAR ADC 进行通信的灵活接口
  • 交流电压和电流测量精度:
    • 交流电压:在 2.5V 至 120V 范围内的精度小于 ±0.2%
    • 交流电流:在 2.5A 至 70A 范围内的精度小于 ±0.2%
    • 在六个 ADC 之间同时采样(16 位、500ksps/ADC)
  • PRU-ICSS 接口:
    • 可编程实时单元工业通信子系统 (PRU-ICSS) 提供灵活的数据捕获功能以实现通道扩展
    • 基于固件的方法允许在不同的 Sitara 处理器之间重复使用
    • 通过在软件中计算线路周期并通过调整 CS 信号来实现相干采样
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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。

ZHCU406A.PDF (2091 K)

参考设计概述和经过验证的性能测试数据

TIDRV10.ZIP (1659 K)

设计布局和元件的详细原理图

TIDRV11A.ZIP (287 K)

设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

TIDRV12.ZIP (733 K)

元件放置方式设计布局的详细原理图

TIDRV14.ZIP (5446 K)

IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

TIDCEC7.ZIP (7628 K)

包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

TIDRV13.ZIP (4674 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。

LCD 和 OLED 显示电源和驱动器

TPS65131具有双通道正负输出(750mA 典型值)的双电源转换器

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Precision ADCs

ADS8688具有双极输入范围的 16 位 500kSPS 8 通道单电源 SAR ADC

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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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固定方向电压转换器

SN74LV1T04单电源反相门逻辑电平转换器

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基于 Arm 的处理器

AM3356Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、PRU-ICSS、CAN

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基于 Arm 的处理器

AM3357Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、EtherCAT、PRU-ICSS、CAN

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基于 Arm 的处理器

AM3358Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、3D 图形、PRU-ICSS、CAN

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基于 Arm 的处理器

AM3359Sitara 处理器: Arm Cortex-A8、EtherCAT、3D、PRU-ICSS、CAN

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时钟缓冲器

CDCLVC1106低抖动 1:6 LVCMOS 扇出时钟缓冲器

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精密运算放大器 (Vos<1mV)

OPA4197四路、36V、精密轨到轨输入/输出、低失调电压运算放大器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP2992具有使能功能的 250mA、16V、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A39150mA、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
线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS7A65-Q1汽车类 300mA、电池供电运行 (40V)、低 IQ、低压降稳压器

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负载开关

TPS229145.5V、2A、37mΩ 负载开关

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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 用于使用多个 ADC 的同步相干 DAQ 的灵活接口 (PRU-ICSS) 参考设计 (Rev. A) 英语版 (Rev.A) 2019年 4月 9日
技术文章 Improving sensor DAQ performance using the PRU-ICSS for grid protection and contro PDF | HTML 2018年 10月 9日
技术文章 Interfacing multiple ADCs to a single processor for grid protection and control PDF | HTML 2018年 9月 13日
应用手册 HSR/PRP Solutions on Sitara Processors for Grid Substation Communication 2018年 4月 17日
技术文章 Analog interfacing for grid infrastructure with Sitara processors PDF | HTML 2018年 2月 15日

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