TIDA-01576

High accuracy analog input module reference design with 16-bit 1-MSPS dual simultaneous-sampling ADC

TIDA-01576

設計ファイル

概要

This reference design accurately measures 16-channel AC voltage and current inputs using a precision 16-bit SAR ADC over a wide input range. This range covers protection and measurement requirements (including sampling requirements as per IEC 61850-9-2), which simplifies system design and improves trip time repeatability, performance, and reliability. The AC analog input module (AIM) is isolated from the host processor using a digital isolator with an integrated power converter or using a six-channel digital isolator. In its simplest configuration, a complete AC AIM can be designed using only five TI products to optimize system cost and size. The alarm feature identifies the AC AIM faults on a sample basis for faster fault detection. The ADC has an additional auxiliary channel to diagnose the output of the digital isolator supply or to compensate the measured analog inputs for temperature drift.

特長
  • Based on ADS8688A 16-bit ADC (compatible with ADS8668 or ADS8698) and supports up to 16 analog inputs  by daisy chaining  two ADCs or connecting two ADCs in dual SDO output configuration
  • AC analog input module provides spectral performance of ENOB of > 14.9 bits, SNR of > 91 DB and THD of  > -110 DB with isolated interface
  • ADC  interface is isolated from the host for improved system safety in harsh operating conditions using ISOW7841 digital isolator with integrated power converter and provides current output of > 60mA with efficiency >=45 % or ISO7763 digital isolator with external isolated power
  • Diagnostics features included  monitoring supply output and ripple, voltage supervisor, on-board temperature sensor, LEDs for power and alarm output
  • PHI Precision Host Interface processor  Board connected to TIDA-01576 and GUI  using  Breakout Board for Quick Performance Evaluation.  Phase Compensation Using GUI for Simultaneous Sampling of input samples

組み立てられたボードは、テストと性能検証のみの目的で開発されたものであり、販売していません。

設計ファイルと製品

設計ファイル

すぐに使用できるシステム・ファイルをダウンロードすると、設計プロセスを迅速化できます。

JAJU438A.PDF (2094 K)

リファレンス・デザインの概要と検証済みの性能テスト・データ

TIDRUC5A.ZIP (2094 K)

設計レイアウトとコンポーネントを示した詳細な回路図

TIDRUC6A.ZIP (547 K)

設計に使用したコンポーネント、参照指定子、メーカー名や型番などを記入した詳細なリスト

TIDRUC7A.ZIP (1371 K)

コンポーネントの配置を明示する詳細な設計レイアウト

TIDRUC9A.ZIP (10839 K)

IC コンポーネントの 3D モデルまたは 2D 図面に使用するファイル

TIDCE73A.ZIP (3565 K)

PCB 設計の基板層に関する情報を記載した設計ファイル

TIDRUC8A.ZIP (5413 K)

PCB 設計レイアウトを生成するための PCB 基板層のプロット・ファイル

製品

設計や代替製品候補に TI 製品を含めます。

ESD (静電気放電) とサージ保護

TVS330033V フラットクランプ・サージ保護デバイス

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LCD / OLED ディスプレイ向けの電源とドライバ

TPS65131正負デュアル出力 (代表値 750mA)、分割レール・コンバータ

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N チャネル MOSFET

CSD17571Q22mm x 2mm のシングル SON 封止、29mΩ、30V、N チャネル NexFET™ パワー MOSFET

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アナログ温度センサ

LM3510mV/℃、精度 1℃ の高電圧アナログ温度センサ

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アナログ温度センサ

LMT70高精度マッチング・ペアの形で供給、出力イネーブル・ピン搭載、-5.19mV/℃、0.1℃ 精度のアナログ温度センサ

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シリーズ電圧リファレンス

REF50252.5V、3μVpp/V のノイズ、3ppm/℃ のドリフト、高精度のシリーズ・リファレンス電圧

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シリーズ電圧リファレンス

REF50404.096V、3μVpp/V のノイズ、3ppm/℃ のドリフト、高精度のシリーズ・リファレンス電圧

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シリーズ電圧リファレンス

REF6041バッファ内蔵、イネーブル・ピン搭載、4.096V、5ppm/℃ の高精度電圧リファレンス

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スーパーバイザとリセット IC

TPS3836手動リセット機能搭載、アクティブ・ロー、プッシュプル、ナノパワー・スーパーバイザ

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チャージ・ポンプ (インダクタレス)

REG71055ThinSOT-23 封止、60mA、5.5V、昇降圧チャージ・ポンプ

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デジタル・アイソレータ

ISO7720信頼性の高い EMC 特性、デュアル・チャネル、2/0、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7762信頼性の高い EMC 特性、6 チャネル、4/2、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7763信頼性の高い EMC 特性、6 チャネル、3/3、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7820最高絶縁定格、デュアルチャネル、2/0、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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デジタル・アイソレータ

ISO7841最高絶縁定格、クワッドチャネル、3/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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トランス・ドライバ

SN6505Bソフト・スタート機能搭載、絶縁型電源向け、低ノイズ、1A、420kHz トランス・ドライバ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS709逆電流保護機能およびイネーブル搭載、150mA、30V、超低静止電流 (IQ)、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS791イネーブル搭載、100mA、低ノイズ、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS7A39150mA、33V、低ノイズ、高 PSRR、デュアルチャネル、正と負に対応、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS7A47イネーブル搭載、1A、36V、低ノイズ、高 PSRR、低ドロップアウト電圧レギュレータ

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リニア・レギュレータと低ドロップアウト (LDO) レギュレータ

TPS7A49イネーブル搭載、150mA、36V、低ノイズ、高 PSRR、調整可能な低ドロップアウト電圧レギュレータ

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ロード・スイッチ

TPS22944電流制限機能とアクティブ・ハイのイネーブル搭載、5.5V、0.1A、500mΩ のロード・スイッチ

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汎用オペアンプ

OPA2171Dual, 36-V, 3-MHz, low-power operational amplifier

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絶縁型 DC/DC コンバータとモジュール

UCC12040500mW、高効率、3kVrms、絶縁型 DC/DC コンバータ

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絶縁型 DC/DC コンバータとモジュール

UCC12050500-mW、高効率、5-kVrms、絶縁型 DC/DC コンバータ

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計測アンプ

INA18836V、ゼロドリフト、レール・ツー・レール出力計測アンプ

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電源内蔵の信号アイソレータ

ISOW7841電源内蔵、クワッドチャネル、3/1、強化絶縁型デジタル・アイソレータ

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS86685V 電源電圧の供給でバイポーラ入力に対応、12 ビット、500kSPS、8 チャネル SAR ADC

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS86785V 電源電圧の供給でバイポーラ入力に対応、14 ビット、500kSPS、8 チャネル SAR ADC

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS8686Sアナログ・フロント・エンド (AFE) 内蔵、16 チャネル、16 ビット、1MSPS、デュアル、同時サンプリング ADC

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS8688バイポーラ入力範囲に対応、16 ビット、500kSPS、8 チャネル、単一電源電圧、SAR ADC

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS8688A5V 電源電圧使用でバイポーラ入力に対応、低ドリフト VREF 搭載、16 ビット、500kSPS、8 チャネル SAR ADC

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高精度 ADC (10MSPS 以下)

ADS86985V 電源電圧の供給でバイポーラ入力に対応、18 ビット、500kSPS、8 チャネル SAR ADC

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高精度オペアンプ (Vos が 1mV 未満)

OPA21880.03µV/℃、 6µV Vos、低ノイズ、レール・ツー・レール出力、36V ゼロドリフト オペアンプ

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技術資料

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種類 タイトル 英語版のダウンロード 日付
設計ガイド 16 ビット、1MSPS のデュアル同時サンプリング ADC を使用する高精度アナログ入力モジュールのリファレンス・デザイン (Rev. A 翻訳版) PDF | HTML 英語版をダウンロード (Rev.A) PDF | HTML 2020年 5月 26日
技術記事 Interfacing multiple ADCs to a single processor for grid protection and control 2018年 9月 13日

サポートとトレーニング

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