TIDA-00834

使用具有 ±10V 量測範圍之 16 位元 SAR ADC 的高準確度類比前端參考設計

設計檔案

TIDA-00834

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概覽

TIDA-00834 參考設計使用同時取樣的 16 位元、±10 V、雙極輸入 SAR ADC 準確測量電壓和電流輸入，以準確且快速地判斷電源系統故障和電源品質相關故障。如此可減少電源系統停機時間。AFE 包括基於精密儀器或精密放大器的訊號調整，用於高達 125A 的電流測量，以及基於運算放大器的訊號調整電路，用於高達 300V 的電壓測量。電壓和電流輸入的增益放大器用於將感測器輸出調整至 ADC 範圍。使用比較器和 FPGA 實作類比輸入訊號的相干取樣。資料擷取前端的電源供應是使用 +5V 輸入產生。

特點

以雙極輸入 16 位元 8 通道同時取樣 SAR ADC 為基礎，可簡化系統設計
板載分壓器具有強化型隔離放大器和固定增益精密放大器，可測量高達 300V 的電壓
板載 DC/DC 轉換器和 LDO，可從單一 +5V 輸入產生 ±12V、±15V、±5V、+5V、+3.3V 和隔離式 +5V，以輕鬆適應電流設計
測量準確度在 ±0.25% 以內，動態範圍 ≥1000:1
可選擇使用 HMI 配置資料擷取的取樣率和週期數，進而提高系統性能

工業

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設計檔案與產品

設計檔案

下載立即可用的系統檔案以加速您的設計流程。

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設計指南 — TIDA-00834

TIDUCO9B.PDF (973 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

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Assembly drawing — TIDA-00834

TIDRPX6.ZIP (767 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00834

TIDRPX5A.ZIP (295 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

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CAD/CAE symbol — TIDA-00834

TIDRPX8A.ZIP (9651 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

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Gerber file — TIDA-00834

TIDCD70.ZIP (4137 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

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PCB layout — TIDA-00834

TIDRPX7.ZIP (4773 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

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Schematic — TIDA-00834

TIDRPX4A.ZIP (1531 KB)

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

TVS1400 — 14V 平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

TVS 二極體

TVS1401 — 14V 雙向平箝制突波保護裝置

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8578S — 具有單電源雙極輸入的 14 位元高速 8 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8588S — 具有單電源雙極輸入的 16 位元高速 8 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8598S — 具有單電源雙極輸入的 18 位元 200kSPS 8 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

精密運算放大器 (Vos < 1mV)

OPA2188 — 0.03µV/°C、6µV Vos、低雜訊、軌至軌輸出、36V 零漂移運算放大器

產品規格表: PDF | HTML

DC/DC converters

LM5017 — 7.5-100V 大範圍 VIN 600mA 固定導通時間同步降壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8586S — 具有單電源雙極輸入的 16 位元高速 6 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

儀器放大器

INA188 — 36-V、零漂移軌對軌輸出儀器放大器

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8584S — 具有單電源雙極輸入的 16 位元高速 4 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

DC/DC converters

LM5160 — LM5160 寬輸入 65V、2A 同步降壓/Fly-Buck™ 轉換器

產品規格表: PDF | HTML

變壓器驅動器

SN6505B — 適用於隔離式電源供應器且具有緩啟動功能的低雜訊 1-A，420-kHz 變壓器驅動器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式放大器

AMC1300 — ±250mV 輸入、精密電流感測強化型隔離放大器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式放大器

AMC1200 — ±250-mV 輸入、精密電流感測基本型隔離放大器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式放大器

AMC1301 — 適用於電流感測的 ±250 mV 輸入精密強化隔離式放大器

產品規格表: PDF | HTML

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A39 — 150-mA、33-V、低雜訊、高 PSRR、雙通道正負低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

變壓器驅動器

SN6501 — 適用隔離式電源的低雜訊 350-mA、410-kHz 變壓器驅動器

產品規格表: PDF | HTML

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A30 — 具啟用功能的 200-mA、低雜訊、高 PSRR 負可調式低壓降電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

隔離式放大器

ISO224 — 12V 輸入精密電壓感測強化型隔離放大器

產品規格表: PDF | HTML

線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV1117 — 800-mA 15-V 線性電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML

LCD 及 OLED 顯示器電源和驅動器

TPS65131 — 具有雙路、正和負輸出的分軌轉換器 (750mA typ)

產品規格表: PDF | HTML

DC/DC converters

LM27762 — 具整合式 LDO 的低雜訊正負輸出充電幫浦

產品規格表: PDF | HTML

串聯電壓參考

REF3425 — 2.5V 低漂移低功率小體積串聯電壓參考

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8598H — 具有單電源雙極輸入的 18 位元 500kSPS 8 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

含整合式功率的訊號隔離器

ISOW7841 — 具有整合式電源的四通道、3/1、強化型數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML

數位隔離器

ISO7741 — 穩健 EMC、四通道、3/1、強化型數位隔離器

產品規格表: PDF | HTML

精確 ADC

ADS8588H — 具有單電源雙極輸入的 16 位元 500kSPS 8 通道同時取樣 ADC

產品規格表: PDF | HTML

開始開發

硬體開發

開發板

ADS8588SEVM-PDK — ADS8588S 16-Bit High-Speed 8-Ch Simultaneous-Sampling ADC EVM Performance Demonstration Kit (PDK)

TIDA-00834 參考設計使用同時取樣的 16 位元、±10 V、雙極輸入 SAR ADC 準確測量電壓和電流輸入，以準確且快速地判斷電源系統故障和電源品質相關故障。如此可減少電源系統停機時間。AFE 包括基於精密儀器或精密放大器的訊號調整，用於高達 125A 的電流測量，以及基於運算放大器的訊號調整電路，用於高達 300V 的電壓測量。電壓和電流輸入的增益放大器用於將感測器輸出調整至 ADC 範圍。使用比較器和 FPGA 實作類比輸入訊號的相干取樣。資料擷取前端的電源供應是使用 +5V 輸入產生。

EVM使用指南: PDF

支援產品和硬體

硬體開發

參考設計

TIDA-00834 — 使用具有 ±10V 量測範圍之 16 位元 SAR ADC 的高準確度類比前端參考設計

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ADS8588SEVM-PDK — ADS8588S 16-Bit High-Speed 8-Ch Simultaneous-Sampling ADC EVM Performance Demonstration Kit (PDK)

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技術文件

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重要文件	類型	標題	格式選項	下載最新的英文版本		日期
*	設計指南	High-accuracy analog front-end reference design using 14-,16-,18-bit SAR ADC (Rev. B)				2019/2/20
	技術文章	Interfacing multiple ADCs to a single processor for grid protection and control	PDF \| HTML			2018/9/13

免責聲明

請參閱涵蓋參考設計與其它 TI 資源的重要聲明及免責聲明。

TIDA-00834

使用具有 ±10V 量測範圍之 16 位元 SAR ADC 的高準確度類比前端參考設計

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TVS1400 — 14V 平箝制突波保護裝置

TVS1401 — 14V 雙向平箝制突波保護裝置

ADS8578S — 具有單電源雙極輸入的 14 位元高速 8 通道同時取樣 ADC

ADS8588S — 具有單電源雙極輸入的 16 位元高速 8 通道同時取樣 ADC

ADS8598S — 具有單電源雙極輸入的 18 位元 200kSPS 8 通道同時取樣 ADC

OPA2188 — 0.03µV/°C、6µV Vos、低雜訊、軌至軌輸出、36V 零漂移運算放大器

LM5017 — 7.5-100V 大範圍 VIN 600mA 固定導通時間同步降壓穩壓器

ADS8586S — 具有單電源雙極輸入的 16 位元高速 6 通道同時取樣 ADC

INA188 — 36-V、零漂移軌對軌輸出儀器放大器

ADS8584S — 具有單電源雙極輸入的 16 位元高速 4 通道同時取樣 ADC

LM5160 — LM5160 寬輸入 65V、2A 同步降壓/Fly-Buck™ 轉換器

SN6505B — 適用於隔離式電源供應器且具有緩啟動功能的低雜訊 1-A，420-kHz 變壓器驅動器

AMC1300 — ±250mV 輸入、精密電流感測強化型隔離放大器

AMC1200 — ±250-mV 輸入、精密電流感測基本型隔離放大器

AMC1301 — 適用於電流感測的 ±250 mV 輸入精密強化隔離式放大器

TPS7A39 — 150-mA、33-V、低雜訊、高 PSRR、雙通道正負低壓降電壓穩壓器

SN6501 — 適用隔離式電源的低雜訊 350-mA、410-kHz 變壓器驅動器

TPS7A30 — 具啟用功能的 200-mA、低雜訊、高 PSRR 負可調式低壓降電壓穩壓器

ISO224 — 12V 輸入精密電壓感測強化型隔離放大器

TLV1117 — 800-mA 15-V 線性電壓穩壓器

TPS65131 — 具有雙路、正和負輸出的分軌轉換器 (750mA typ)

LM27762 — 具整合式 LDO 的低雜訊正負輸出充電幫浦

REF3425 — 2.5V 低漂移低功率小體積串聯電壓參考

ADS8598H — 具有單電源雙極輸入的 18 位元 500kSPS 8 通道同時取樣 ADC

ISOW7841 — 具有整合式電源的四通道、3/1、強化型數位隔離器

ISO7741 — 穩健 EMC、四通道、3/1、強化型數位隔離器

ADS8588H — 具有單電源雙極輸入的 16 位元 500kSPS 8 通道同時取樣 ADC

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硬體開發

ADS8588SEVM-PDK — ADS8588S 16-Bit High-Speed 8-Ch Simultaneous-Sampling ADC EVM Performance Demonstration Kit (PDK)

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ADS8588SEVM-PDK — ADS8588S 16-Bit High-Speed 8-Ch Simultaneous-Sampling ADC EVM Performance Demonstration Kit (PDK)

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內含 TI 工程師技術支援的 TI E2E™ 論壇

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