TIDA-00202

Schnittstelle für einen HIPERFACE-Position-Encoder – Referenzdesign

TIDA-00202

Designdateien

Überblick

Das Referenzdesign TIDA-00202 implementiert eine EMV-konforme industrielle hybride Analog- und Digitalschnittstelle zu einem HIPERFACE-Positions-Encoder. Für den bidirektionalen Parameterkanal wird ein RS485-Transceiver mit 3,3-V-Versorgung sowie IEC-ESD- und IEC-EFT-Schutz verwendet. Für den analogen Sin/Cos-Signalkanal stehen zwei Optionen zur Verfügung, um Flexibilität für den Anschluss an Prozessoren mit oder ohne integrierten ADC oder mit Redundanz durch beide Optionen gleichzeitig zu bieten. Die erste Option umfasst einen vollständig differenziellen dualen 12-Bit-ADC mit SPI-Ausgang, die zweite Option ist ein doppelter Differenzeingang mit unsymmetrischem Analogausgang (0–3,3 V). Das Design verfügt über einen industriekonformen 24-V-Eingang mit einem großen Bereich von 16 V bis 36 V. Die Stromversorgung für den Encoder kann von 7 bis 12 V konfiguriert werden (standardmäßig 11 V) und bietet Kurzschlussschutz. Ein 3,3-V-E/A-Anschluss mit Analog- und Logiksignalen bietet eine einfache Schnittstelle zu einem Hostprozessor mit HIPERFACE-Master-IP-Kern. Zur schnellen Evaluierung steht eine Beispiel-Firmware für eine C2000™-Piccolo-MCU zur Verfügung, um die Absolutwinkelposition zu berechnen und über den virtuellen COM-Port anzuzeigen.

Merkmale
  • EMV-konforme Schnittstelle zu HIPERFACE-Positions-Encodern mit digitalem bidirektionalem Parameterkanal bis zu 38400 Baud und Analog-Sin/Cos-Kanal mit einer Bandbreite von mindestens 150 kHz.
  • Halbduplex-RS485-Transceiver mit 3,3-V-Versorgung, 12 kV IEC-ESD und 4 kV IEC-EFT.
  • Zweifache Signalwegoption für Sinus- und Kosinussignale mit zwei 12-Bit-ADC mit SPI-Ausgang oder dualem Analogausgang (0–3,3 V) für Flexibilität bei der Verbindung mit einer MCU mit und ohne Embedded ADC.
  • Hostprozessor-Schnittstelle (3,3 V E/A) zur einfachen Verbindung mit MCU wie C2000™ für den HIPERFACE-Master.
  • Beispiel-Firmware auf C2000™-Piccolo-MCU zur Berechnung und Anzeige des interpolierten Absolutwinkels von HIPERFACE-Positions-Encodern.
  • Auf Erfüllung von EMV-Störfestigkeit für ESD, schnelle transiente Störgrößen und Stoßspannungen mit Pegeln gemäß IEC 61800-3.
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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

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Detaillierter Überblick über das Design-Layout zur Bestimmung der Position der Komponenten

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TIDRJH4.PDF (4668 KB)

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Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

Komparatoren

TLV3202Dual-Push-Pull-Komparator mit 5,5 V und hoher Geschwindigkeit

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AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS560200Synchroner Abwärtsregler im SOT-23-Gehäuse mit Advanced Eco-mode™, 17 V Eingangsspannung, 500 mA

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS717Low-Dropout-Spannungsregler, hohes PSRR, 150 mA, niedriger Ruhestrom, mit Aktivierung

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Präzisions-ADCs

ADS7254Differenzieller SAR-ADC mit 12 Bit, 1 MSPS, Dual, simultaner Abtastung

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ESD-Schutzdioden

TPD2E00710 pF, ±13 V, ±8 kV, DualESD-Schutzdiode für AC-Signaldatenschnittstellen

Datenblatt: PDF | HTML
Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS799Rauscharmer Spannungsregler mit niedrigem IQ und geringer Dropout-Spannung, 200 mA, mit Aktivierung

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Halbleiter

LP2954Low-Dropout-Spannungsregler, 250 mA, 30 V

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Voll differenzielle Verstärker

THS4531AUltra Low Power, RRO-Volldifferenzialverstärker

Datenblatt: PDF | HTML
Shunt-Spannungsreferenzen

TLV431Einstellbarer Präzisions-Shunt-Regler, 1,5 % Genauigkeit, niedrige Spannung

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Hochgeschwindigkeits-Operationsverstärker (Transitfrequenz ≥ 50 MHz)

OPA2365Präziser Rail-to-Rail-Operationsverstärker mit hoher CMRR, 5 V, 50 MHz

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RS-485- & RS-422-Transceiver

SN65HVD72RS-485, 3,3 V, halbduplex, mit ESD gemäß IEC, 250 kbit/s

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AC/DC- und DC/DC-Wandler (integrierter FET)

TPS5401Abwärtswandler 3,5 V bis 42 V Eingangsspannung, 0,5 A

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Veröffentlichungsdatum: 10.12.2015
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Versionsinformationen

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* Designleitfaden Interface to a HIPERFACE Position Encoder Design Guide (Rev. A) 03.03.2016

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