低成本、16 位、250 kS/s、8 通道、隔離數據采集系統 (CN0254)

ADI公司

電路功能與優勢

圖1所示電路是高性價比、高度集成的16位、250 kS/s、8通道數據采集系統，可對±10 V工業級信號進行數字化轉換。該電路還可在測量電路與主機控制器之間提供2 500 Vrms隔離，整個電路采用隔離式PWM控制5 V單電源供電。

電路描述

此電路配合 16位、8通道、250 kS/s PulSAR ADC AD7689和兩個低成本精密4通道運算放大器AD8608使用，在數據采集系統內提供所有信號調理和數字化功能。另外僅需要AD8605運算放大器，用于緩沖AD7689的基準電壓。

AD8605和AD8608分別是低成本單通道和4通道軌到軌輸入和輸出CMOS放大器。AD8608可對±10 V輸入信號進行反轉、電平轉換和衰減，以便匹配ADC的輸入范圍。當使用+4.096 V基準電壓源和+5 V單電源時，輸入范圍為 0 V～+4.096 V。

AD8605用作外部基準電壓緩沖器，為電平轉換提供足夠的驅動能力。AD8605和AD8608具有極低的失調電壓、低輸入電壓和電流噪聲以及寬信號帶寬，因此適合各種應用。AD8608的低電流和電壓噪聲可確保電阻噪聲是高輸入阻抗輸出噪聲的主要因素。本電路中的輸入阻抗（等于 R1）為 50 kΩ。

16位、8通道、250 kS/s PulSAR ADC AD7689內置多通道低功耗數據采集系統所需的所有元件。它包括一個16位SAR ADC、一個 8通道低串擾多路復用器、一個低漂移基準電壓源和緩沖器、一個溫度傳感器、一個可選單極點濾波器和一個通道序列器。序列器可用于連續掃描通道，且不需要微控制器或FPGA控制通道開關。AD7689采用20引腳、4 mm×4 mm LFCSP小尺寸封裝，因此成本和印刷電路板(PCB)面積降至最低。工作溫度范圍為-40℃～+85℃。5 V電源、250 kS/s時的功耗為12.5 mW（典型值）。

ADuM3471為4通道數字隔離器，集成PWM控制器和變壓器驅動器用以驅動隔離式DC/DC轉換器。ADuM3471為電路提供5 V、2 W隔離電源，并在SPI接口隔離數字信號。

常見變化

對于需要更高采樣速率的應用，AD7699采樣速率高達500 kS/s，是AD7689的理想引腳替代產品。

AD8615、AD8616和 AD8618分別為單通道/雙通道/4通道精密、CMOS、軌到軌輸入/輸出運算放大器，帶寬最高可達20 MHz。可用于帶寬需求比AD8605/AD8608系列更高的應用。

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