TIDA-00420

ADC 架構、數位隔離、廣泛輸入、16 通道、AC/DC 二進位輸入參考設計

TIDA-00420

設計檔案

概覽

此參考設計展現具強化型隔離的成本最佳化、可擴充 ADC 架構 AC/DC 二進位輸入模組 (BIM) 架構。10 位元或 12 位元 SAR ADC 的 16 通道,用於感測多個二進位輸入。運算放大器除了維持低每頻道成本外,也可為各輸入提供最佳訊號調節。數位隔離器 (基本型或強化型) 可用於隔離主機 MCU 或處理器。提供可測量溫度,濕度和磁場以進行診斷的設備。具可配置輸出的強化型隔離 DC/DC 電源供應器,可提供二進位模組所需的電源。

特點
  • 具備 ADC 前端的可擴充輸入 AC/DC 二進位輸入模組
  • 隔離式 DC/DC 架構電源供應器可將主機與感測器端隔離
  • 透過使用數位隔離器而非光耦合器架構解決方案,提升系統可靠性
  • 10 V 至 300 V 的廣泛輸入範圍,支援 AC 或 DC 輸入電壓測量
  • 測量輸入電壓以佈建可編程閾值
  • 依通道最佳化裝置選擇
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

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參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

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元件配置的詳細設計佈線圖概觀

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設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRDX8B.ZIP (29260 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRDX6B.ZIP (3761 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

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設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

TVS 二極體

TVS140014V 平箝制突波保護裝置

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反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G14具有施密特觸發器輸入的單路 1.65-V 至 5.5-V 逆變器

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MOSFET

CSD18534Q5A60-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 5 mm x 6 mm、9.8 mOhm

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非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G17具有施密特觸發器輸入的單路 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

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數位電位計 (digipot)

TPL0401A-10具 I2C 介面的 128 分接單通道數位電位計 (digipot) (位址 0101110)

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精確 ADC

ADS7028具有 SPI、GPIO 和 CRC 的小型八通道 12 位元類比轉數位轉換器 (ADC)

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV742P200mA、低 IQ 低壓差 (LDO) 電壓穩壓器

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一般用途運算放大器

TLV6001單路、5.5-V、1-MHz、RRIO 運算放大器

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一般用途運算放大器

TLV6002雙路 5.5V 1MHz RRIO 運算放大器

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負載開關

TPS22944具電流限制和啟用高電位作動的 5.5V、0.1-A、500-mΩ 負載開關

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比較器

LM290130-V 四路差分比較器

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精密 DAC (≤10 MSPS)

DAC101C081具 I2C 相容介面的 10 位元微功耗數位轉類比轉換器

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濕度感測器

HDC10802% RH 低功耗數位相對濕度感測器

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隔離式電源模組 (整合式變壓器)

UCC12050500-mW、高效率、5-kVRMS 隔離式 DC/DC 轉換器

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數位隔離器

ISO6741-Q1汽車通用型四通道 3/1 數位隔離器

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電源模組 (整合式電感器)

LMZM23601採用 3.8-mm × 3-mm 封裝的 36-V、1-A 降壓 DC-DC 電源模組

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精確 ADC

ADS7128具有 I2C 介面、GPIO、CRC 和 RMS 模組的小型 8 通道 12 位元類比轉數位轉換器 (ADC)

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分流電壓參考

TL431可調整精密度分流穩壓器

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串聯電壓參考

REF31404-V、20-ppm/°C (最大值)、100-µA、3 針腳 SOT-23 系列電壓參考

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重設與看門狗 IC

TPS3897具高電位作動、開汲極輸出的單通道、超小型、可調式監控器

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線性霍爾效應感測器

DRV5053-Q1車用、高電壓 (最高 38V)、線性霍爾效應感測器

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I2C 與 I3C 位準移位器、緩衝器與集線器

P82B962 位元雙向 2 至 15-V 400-kHz I2C/SMBus 緩衝器/電纜擴展器

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精確 ADC

ADS795212 位元、1MSPS、12 通道、單端、微功耗、序列介面、SAR ADC

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負載開關

TPS22919具有可調整輸出放電的 5.5V、1.5A、90mΩ 負載開關

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電源模組 (整合式電感器)

LMZ10501採用 3mm × 2.6mm 封裝的 5.5V、1A 降壓 DC/DC 電源模組

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理想二極體與 ORing 控制器

LM74700-Q13.2-V 至 65-V、80-uA IQ 車用理想二極體控制器

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分流電壓參考

LM4040-N100-ppm/°C 精密微功率分流電壓參考

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eFuse(整合式熱插拔)

TPS25921A具有自動重試故障反應功能的 4.5-V 至 18-V、90mΩ、0.4-1.6A eFuse

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TVS 二極體

TVS07017V 雙向平箝制突波保護裝置

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非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC2G342 通道 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV704150-mA 24V 超低 IQ 低壓降 (LDO) 電壓穩壓器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS73801具反向電流和電壓保護的 1-A、20-V 可調式低壓差穩壓器

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隔離式電源模組 (整合式變壓器)

UCC12040500 mW、高效率 3 kVrms 隔離式 DC-DC 轉換器

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AC/DC 和 DC/DC 轉換器 (整合式 FET)

REG71055採用 ThinSOT-23 的 60-mA、5.5V、降壓/升壓電荷泵

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串聯電壓參考

REF34252.5V 低漂移低功率小體積串聯電壓參考

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數位隔離器

ISO7842最高隔離額定值、四通道、2/2、強化型數位隔離器

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精確 ADC

ADS795610 位元、1MSPS、12 通道、單端、微功耗、序列介面、SAR ADC

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精確 ADC

ADS7953具序列 I/F 的 12 位元、1MSPS、16 通道、單端、微功耗 SAR ADC

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I2C 與 I3C 位準移位器、緩衝器與集線器

TCA9517具斷電高阻抗的 2 位元位準轉換 400 kHz I2C/SMBus 緩衝器/中繼器

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精密 DAC (≤10 MSPS)

DAC55788 位元、8 通道、超低突波、電壓輸出、2 線介面 DAC

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數位隔離器

ISO7740穩健 EMC、四通道、4/0、強化型數位隔離器

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精確 ADC

ADS795710 位元、1MSPS、16 通道、單端、微功耗、序列介面、SAR ADC

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I2C 與 SPI 通用 I/O (GPIO)

TCA9535具中斷和配置暫存器的 16 位元 1.65 至 5.5-V I2C/SMBus I/O 擴展器

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含整合式功率的訊號隔離器

ISOW7844具有整合式電源的四通道、0/4、強化型數位隔離器

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MOSFET

CSD17571Q230-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 2 mm x 2 mm、29 mOhm

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* 設計指南 ADC-Based, Digitally-Isolated, Wide-Input, 16-Ch, AC/DC Binary Input Ref. Design (Rev. C) PDF | HTML 2021/3/1
白皮書 以可靠且經濟實惠的隔離技術解決高電壓設計挑戰 (Rev. C) PDF | HTML Download English Version (Rev.C) PDF | HTML 2024/3/7

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