TIDA-00420

ADC-basierter, digital isolierter 16-Kanal-AC/DC-Wandler mit Binäreingang und großem Eingangsspannun

Designdateien

TIDA-00420

Designdateien

Überblick

Dieses Referenzdesign zeigt eine kostenoptimierte und skalierbare ADC-basierte AC/DC-Architektur mit Binäreingangsmodul (BIM) und verstärkter Isolierung. Die 16 Kanäle eines 10- oder 12-Bit-SAR-ADCs werden zur Erfassung mehrerer Binäreingänge verwendet. Die Operationsverstärker halten nicht nur die Kosten pro Kanal niedrig, sondern bieten auch eine optimale Signalkonditionierung für jeden Eingang. Ein digitaler Isolator (einfach oder verstärkt) wird verwendet, um die Host-MCU oder den Host-Prozessor zu isolieren. Für Diagnosezwecke steht ein Gerät zur Messung von Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Magnetfeld zur Verfügung. Eine DC/DC-Stromversorgung mit verstärkter Isolierung und konfigurierbarem Ausgang stellt die erforderliche Versorgung für das Binärmodul bereit.

Merkmale

Skalierbares AC/DC-Binäreingangsmodul mit ADC-Frontend
Isolierte DC/DC-basierte Stromversorgung zur Trennung des Hosts von der Sensorseite
Verbesserte Systemzuverlässigkeit durch den Einsatz digitaler Isolatoren gegenüber optokopplerbasierten Lösungen
Großer Eingangsbereich von 10 V bis 300 V und Unterstützung der Messung von AC- oder DC-Eingangsspannungen
Messung der Eingangsspannung ermöglicht programmierbare Grenzwerte
Optimierte Bausteinauswahl pro Kanal

Industrieanwendungen

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Eine voll bestückte Platine wurde nur für Test- und Leistungsvalidierung entwickelt. Sie wird nicht zum Verkauf angeboten.

Designdateien und Produkte

Designdateien

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Designleitfaden — TIDA-00420

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TIDU858C.PDF (944 KB)

Überblick über Referenzdesigns und verifizierte Leistungstestdaten

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Assembly drawing — TIDA-00420

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

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00420

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Vollständige Liste mit Designkomponenten, Referenz-Bezeichnern und Hersteller-/Teilenummern

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CAD/CAE symbol — TIDA-00420

TIDRDX8B.ZIP (29260 KB)

Dateien für 3D-Modelle oder 2D-Zeichnungen von IC-Komponenten

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Gerber file — TIDA-00420

TIDCA24B.ZIP (2121 KB)

Designdatei mit Informationen zur physikalischen Platinenschicht der Design-Platine

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PCB layout — TIDA-00420

TIDRDX6B.ZIP (3761 KB)

Leiterplattenschicht-Plotdatei zur Erstellung des Design-Layouts der Leiterplatte

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Schematic — TIDA-00420

TIDRDX3B.ZIP (1515 KB)

Detailliertes Schaltplandiagramm für Design-Layout und Komponenten

Produkte

Enthält TI-Produkte in der Entwicklung und mögliche Alternativen.

TVS-Dioden

TVS1400 — Flat-Clamp-Spannungsspitzenschutzbaustein, 14V

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Invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC1G14 — Einzelner 1,65-V- bis 5,5-V-Wechselrichter mit Schmitt-Trigger-Eingängen

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MOSFETs

CSD18534Q5A — 60 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 5 mm x 6 mm, 9,8 mOhm

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Halbleiter

SN74LVC1G17 — Einzelner 1,65-V- bis 5,5-V-Puffer mit Schmitt-Trigger-Eingängen

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Digitale Potenziometer (Digipots)

TPL0401A-10 — Digitales Einkanal-Potentiometer (Digipot) mit 128 Abgriffen und I2C-Schnittstelle (Adresse 0101110)

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Präzisions-ADCs

ADS7028 — Kleiner 8-kanaliger 12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC) mit SPI, GPIOs und CRC

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TLV742P — 200-mA-Low-IQ-Low-Dropout-Spannungsregler (LDO)

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Universal-Operationsverstärker

TLV6001 — Einfach-RRIO-Operationsverstärker, 5,5 V, 1 MHz

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Universal-Operationsverstärker

TLV6002 — Zweifach-RRIO-Operationsverstärker, 5,5 V, 1 MHz

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Lastschalter

TPS22944 — Lastschalter, 5,5 V, 0,1 A, 500 mΩ, mit Strombegrenzung und Active-High-Aktivierung

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Halbleiter

LM2901 — 30-V-Vierfach-Differenzialkomparator

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Präzisions-DACs (≤ 10 MSPS)

DAC101C081 — Mikroenergie-Digital-Analog-Wandler, 10 Bit, mit einer I2C-kompatiblen Schnittstelle

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Feuchtigkeitssensoren

HDC1080 — Energieeffizienter digitaler Feuchtigkeitssensor, Genauigkeit von 2 % rel. Luftfeuchtigkeit

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Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC12050 — Hocheffizienter DC/DC-Wandler, 500 mW, mit Isolierung bis 5 kVRMS

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Digitalisolatoren

ISO6741-Q1 — Vierkanaliger, digitaler 3/1-Isolator für universale Anwendungen im Automobilbereich

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZM23601 — DC/DC-Abwärts-Spannungsversorgungsmodul, 36 V, 1 A, in Gehäuse 3,8 × 3 mm

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Präzisions-ADCs

ADS7128 — Kleiner 8-Kanal-12-Bit-Analog-Digital-Wandler (ADC) mit I2C Schnittstelle, GPIOs, CRC- und RMS-Modul

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Shunt-Spannungsreferenzen

TL431 — Einstellbarer Präzisions-Shunt-Regler

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Serienspannungsreferenzen

REF3140 — Spannungsreferenz, 4 V, max. 20 ppm/°C, 100 µA, 3-poliges Gehäuse der SOT-23-Serie

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Reset- und Watchdog-ICs

TPS3897 — Einkanaliger, extrem kleiner, einstellbarer Überwacher mit Active-High-Open-Drain-Ausgang

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Lineare Hall-Effekt-Sensoren

DRV5053-Q1 — Linearer Hall-Effekt-Sensor für die Automobilindustrie mit hoher Spannung (bis zu 38V)

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I2C- und I3C-Pegelumsetzer, -Puffer und -Hubs

P82B96 — Bidirektionaler 2-Bit, 2- bis 15-V, 400-kHz-I2C/SMBus-Puffer/Kabelverlängerer

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Präzisions-ADCs

ADS7952 — 12 Bit, 1 MSPS, 12 Kanal-, Eintakt-A/D-Wandler, äußerst geringer Stromverbrauch, Zwischenfrequenz-Ab

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Lastschalter

TPS22919 — Lastschalter mit Ausgangskurzschlussschutz (5,5 V, 1,5 A, 90 MΩ)

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Stromversorgungsmodule (integrierter Induktor)

LMZ10501 — Abwärts-DC/DC-Stromversorgungsmodul, 5,5 V, 1 A, in Gehäuse 3 × 2,6 mm

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Ideale Diode und ODER-verknüpfende Controller

LM74700-Q1 — Idealer Diodencontroller für Fahrzeuganwendungen, 3,2 bis 65 V, 80 μA Ruhestrom

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Halbleiter

LM4040-N — Mikroenergie-Shunt-Präzisionsspannungsreferenz, 100 ppm/°C

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eFuses (integrierte Hot-Swaps)

TPS25921A — 4,5 V bis 18 V, 90 mΩ, 0,4–1,6 A, eFuse mit Auto-Retry-Fehlerantwort

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TVS-Dioden

TVS0701 — Bidirektionaler Flachklemmen-Überspannungsschutz, 7 V

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Nicht invertierende Puffer & Treiber

SN74LVC2G34 — 2-Kanal-, 1,65-V- bis 5,5-V-Puffer

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TLV704 — Low-Dropout-Spannungsregler (LDO) mit extrem niedrigem Ruhestrom, 150 mA, 24 V

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Linear- und Low-Dropout-Regler (LDO)

TPS73801 — Einstellbarer Low-Dropout-Spannungsregler, 1 A, 20 V, Gegenstrom- und Spannungsschutz

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Isolierte Stromversorgungsmodule (integrierter Transformator)

UCC12040 — Hocheffizienter DC/DC-Wandler, 500 mW, mit Isolierung bis 3 kVrms

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

REG71055 — Abwärts-/Aufwärtsladungspumpe, 60 mA, 5,5 V, in ThinSOT-23

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Serienspannungsreferenzen

REF3425 — Drift- und stromverbrauchsarme Serien-Spannungsreferenz für 2,5 V mit geringem Platzbedarf

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Digitalisolatoren

ISO7842 — Vierkanaliger, verstärkter digitaler Isolator, 2/2, höchste Dämmeigenschaften

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Präzisions-ADCs

ADS7956 — 10 Bit, 1 MSPS, 12 Kanal-, Eintakt-A/D-Wandler, äußerst geringer Stromverbrauch, Zwischenfrequenz-Ab

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Präzisions-ADCs

ADS7953 — 16-kanaliger asymmetrischer MicroPower-SAR-ADC, 12-Bit, 1 MSPS, mit serieller Schnittstelle

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I2C- und I3C-Pegelumsetzer, -Puffer und -Hubs

TCA9517 — 400-kHz-I2C/SMBus-Puffer/Wiederholer mit 2-Bit-Pegelumsetzung und abgeschalteter hoher Impedanz

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Präzisions-DACs (≤ 10 MSPS)

DAC5578 — DAC, 8 Bit, achtkanalig, extrem geringer Störimpuls, Spannungsausgang, 2-Draht-Schnittstelle

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Digitalisolatoren

ISO7740 — Robuster vierkanaliger, verstärkter 0/4-Digitalisolator mit EMV-Schutz

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Präzisions-ADCs

ADS7957 — 10 Bit, 1 MSPS, 16 Kanal-, Eintakt-A/D-Wandler, äußerst geringer Stromverbrauch, Zwischenfrequenz-Ab

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I2C- & SPI-Universal-E/As (GPIOs)

TCA9535 — 16-Bit, 1,65- bis 5,5-V I2C/SMBus-E/A-Expander mit Interrupt- und Konfigurationsregistern

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Signalisolatoren mit integrierter Stromversorgung

ISOW7844 — Vierkanaliger Digitalisolator, verstärkt isoliert, 0/4, mit integrierter Stromversorgung

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MOSFETs

CSD17571Q2 — 30 V, N-Kanal-NexFET™-Leistungs-MOSFET, Einzel-SON 2 mm x 2 mm, 29 mOhm

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Technische Dokumentation

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	Typ	Titel		Neueste englische Version herunterladen	Datum
*	Designleitfaden	ADC-Based, Digitally-Isolated, Wide-Input, 16-Ch, AC/DC Binary Input Ref. Design (Rev. C)	PDF \| HTML		01.03.2021
	Whitepaper	Addressing High-Volt Design Challenges w/ Reliable and Affordable Isolation Tech (Rev. C)	PDF \| HTML		26.09.2023

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