TIDA-01555

Diseño de referencia de interfaz flexible (PRU-ICSS) para DAQ simultáneo y coherente con múltiples A

TIDA-01555

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Información general

Este diseño de referencia muestra una implementación de interfaz para conectar varios convertidor analógico a digital (ADC) de registro de aproximación sucesiva (SAR) de entrada bipolar de alta tensión, 8 canales y entrada multiplexor (6) con los procesadores Sitara Arm para ampliar el número de canales de entrada mediante el subsistema de comunicación industrial de unidad programable en tiempo real (PRU-ICSS). Los convertidores analógico a digital (ADC) están configurados para el muestreo simultáneo de los mismos canales en todos los convertidores analógico a digital (ADC). El diseño destaca la capacidad del subsistema de comunicación industrial de unidad programable en tiempo real (PRU-ICSS) para manejar una velocidad de datos de 1536 ksps (cada muestra = 16 bits) mediante el muestreo de 640 muestras por ciclo de línea. Para un ciclo de 50 Hz, esto corresponde a 32 ksps por canal en 6 convertidores analógico a digital (ADC) simultáneamente (640 muestras/ciclo*50 Hz*6 convertidores analógico a digital (ADC)*8 canales = 1536 ksps). Además, la segunda unidad programable en tiempo real (PRU) se utiliza para posprocesar los datos para lograr un muestreo coherente.

Funciones
  • Interfaz flexible que utiliza subsistema de comunicación industrial de unidad programable en tiempo real (PRU-ICSS) (procesador Sitara) para comunicarse con varios convertidores analógico a digital (ADC) de registro de aproximación sucesiva (SAR)
  • Precisión de medición de tensión y corriente CA:
    • Tensión de CA: <±0.2 % para 2.5 V a 120 V
    • Corriente CA: <±0.2 % para 2.5 A a 70 A
    • Muestreo simultáneo en seis convertidores analógico a digital (ADC) (16 bits, 500 ksps/ADC)
  • Interfaz PRU-ICSS:
    • El subsistema de comunicación industrial unitiIndustrial programable en tiempo real (PRU-ICSS) ofrece una captura de datos flexible para la expansión del canal
    • El enfoque basado en firmware permite su reutilización en diferentes procesadores Sitara
    • El muestreo coherente se logra calculando el ciclo de línea en el software y ajustando la señal CS
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

TIDUDN4A.PDF (1929 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

TIDRV12.ZIP (734 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRV11A.ZIP (288 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

TIDRV14.ZIP (5446 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

TIDCEC7.ZIP (7629 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

TIDRV13.ZIP (4674 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

TIDRV10.ZIP (1660 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

ADC de precisión

ADS8688ADC SAR de alimentación simple, 16 bits, 500 kSPS y 8 canales con rangos de entrada bipolar

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Semiconductores

SN74LVC1G17Búfer único de 1.65 V a 5.5 V con entradas de disparador Schmitt

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Amplificadores operacionales de precisión (Vos < 1 mV)

OPA4197Amp op cuádruple de 36 V, precisión, salida de carril a carril, bajo voltaje de compensación

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Interruptores de carga

TPS22914Interruptor de carga de 5.5 V, 2 A y 37 mΩ

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

LP2992Regulador de voltaje de baja caída de 250 mA, 16 V, con habilitación

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Búferes de reloj

CDCLVC1106Búfer de reloj de salida de ventilador LVCMOS de baja fluctuación y LVCMOS 1:6

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SoC de redes industriales y multimedia

AM3356Procesador Sitara: Arm Cortex-A8, PRU-ICSS, CAN

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SoC de redes industriales y multimedia

AM3357Procesador Sitara: Arm Cortex-A8, EtherCAT, PRU-ICSS, CAN

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SoC de redes industriales y multimedia

AM3358Procesador Sitara: ARM Cortex-A8, gráficos 3D, PRU-ICSS, CAN

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Controladores y alimentación para pantallas LCD y OLED

TPS65131Convertidor de carril dividido con salidas dobles, positivas y negativas (750 mA típ.)

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SoC de redes industriales y multimedia

AM3359Procesador Sitara: Arm Cortex-A8, EtherCAT, 3D, PRU-ICSS, CAN

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Conversión de tensión

SN74LV1T04Puerta INVERSOR de fuente de alimentación única, con selector de nivel lógico

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A39Regulador de tensión de caída baja positiva y negativa de doble canal de 150 mA, 33 V, ruido bajo y

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A65-Q1Regulador de tensión de caída baja de 300 mA, sin batería (40 V) e IQ baja para automoción

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño Flexible Interface (PRU-ICSS) Reference Design for Simultaneous, Coherent DAQ (Rev. A) 3/01/2019
Artículo técnico Improving sensor DAQ performance using the PRU-ICSS for grid protection and contro PDF | HTML 9/10/2018
Artículo técnico Interfacing multiple ADCs to a single processor for grid protection and control PDF | HTML 13/09/2018
Nota sobre la aplicación HSR/PRP Solutions on Sitara Processors for Grid Substation Communication 17/04/2018
Artículo técnico Analog interfacing for grid infrastructure with Sitara processors PDF | HTML 15/02/2018

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