基于DAS AD7606的可扩展多通道同步采样数据采集系统(DAS)的布局

2011-01-10 21:14:43来源: 互联网

  在电力线路测量和保护系统中,需要对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样。这些应用中,通道数量从6个到64个以上不等。AD76068通道数据采集系统(DAS)集成16位双极性同步采样SAR ADC和片内过压保护功能,可大大简化信号调理电路,并减少器件数量、电路板面积和测量保护板的成本。高集成度使得每个AD7606只需9个低值陶瓷去耦电容就能工作。

  在测量和保护系统中,为了保持多相电力线网络的电流和电压通道之间的相位信息,必须具备同步采样能力。AD7606具有宽动态范围,是捕获欠压/欠流和过压/过流状况的理想器件。输入电压范围可以通过引脚编程设置为±5 V或±10 V。

  此电路笔记详细介绍针对采用多个AD7606器件应用而推荐的印刷电路板(PCB)布局。该布局在通道间匹配和器件间匹配方面进行了优化,有助于简化高通道数系统的校准程序。当通道间匹配非常重要时,此电路可以使用2.5 V内部基准电压源AD7606;而对于要求出色绝对精度的高通道数应用,此电路可以使用外部精密基准电压源ADR421,它具有高精度(B级:最大值±1 mV)、低漂移(B级:最大值3 ppm/°C)、低噪声(典型值1.75 μV p-p,0.1 Hz至10 Hz)等特性。低噪声及出色的稳定性和精度特性使得ADR421非常适合高精度转换应用。这两个器件相结合,能够实现业界前所未有的集成度、通道密度和精度。

  电路描述

  AD7606是一款集成式8通道数据采集系统,片内集成输入放大器、过压保护电路、二阶模拟抗混叠滤波器、模拟多路复用器、16位200 kSPS SAR ADC和一个数字滤波器。图1所示电路包括两个AD7606器件,可以配置为使用2.5 V内部基准电压源或2.5 V外部基准电压源ADR421。如果REF SELECT引脚接逻辑高电平,则选择内部基准电压源。如果REF SELECT引脚接逻辑低电平,则选择外部基准电压源。

  电源要求如下:AVCC = 5 V, VDRIVE = 2.3 V至5 V(取决于外部逻辑接口要求)。

  本电路笔记描述一个评估板的布局和性能,其中内置两个AD7606,构成一个16通道数据采集系统。

  为实现良好的通道间匹配和器件间匹配,模拟输入通道和器件去耦的对称布局非常重要。所示数据支持利用图1所示16通道ADC实现的匹配性能。

采用两个AD7606 8通道DAS的16通道、16位数据采集系统

  图1. 采用两个AD7606 8通道DAS的16通道、16位数据采集系统(原理示意图,未显示所有连接。对于通道间和器件间匹配测试,器件之间的具体连接参见正文)

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关键字:DAS  数据采集  AD7606  同步采样

编辑:小甘 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/FPGA/2011/0110/article_1525.html
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北京航空航天大学教授,国内最早从事复杂数字逻辑和嵌入式系统设计的专家。

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