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[原创] ADI AD77798通道同步采样模数转换器解决方案

关键词:工业控制 仪器仪表 模数转换器 Σ-Δ ADC AD77798

时间:2016-03-30 10:48:04       作者:ADI       来源:中电网

ADI公司的AD7779是集成了8个完整的Σ-Δ ADC的8通道同步采样模数转换器,各通道包含一个ADC调制器和Sinc 3低延迟数字滤波器,可编程增益1,2,4和8,2.5V内部基准电压源,两种不同接口:数据输出接口和SPI控制接口,主要用在电路中断器,通用数据采集和脑电图(EEG).本文介绍了AD7779优势和特点,框图,以及评估板EVAL-AD7779FMCZ主要特性,电路图,材料清单和PCB设计图.

AD7779是一款8通道同步采样模数转换器。片内有8个完整的Σ-Δ ADC。AD7779提供高达10 MOhm的输入阻抗,以便直接连接传感器。各输入通道都有一个针对增益1、2、4、8的可编程增益级,用以将低振幅传感器输出映射到满量程ADC输入范围中,使信号链的动态范围最大化。模拟电源电压为3.3V或±1.65V时,模拟输入分别可接受单极性0至2.5V或真双极性±1.25V模拟输入信号。可将模拟输入配置成可接受真差分或单端信号以与不同的传感器输出配置相匹配。

各通道包含一个ADC调制器和Sinc 3低延迟数字滤波器。采用采样速率转换器(SRC)来对AD7779输出数据速率(ODR)进行精细分辨率控制。这款器件可以用在电能质量应用中,其中要求ODR分辨率和0.01Hz的线路频率变化保持一致。可以通过SPI接口对SRC进行编程。AD7779可实现两种不同接口,数据输出接口和SPI控制接口。ADC数据输出接口专门用于将ADC转换结果从AD7779发送至处理器。SPI接口用以负责AD7779配置寄存器的读写并用于控制和读取SAR ADC的数据。也可将SPI接口配置成输出Σ-Δ转换数据。

AD7779包括一个12位SAR ADC。这款ADC可以用于AD7779诊断,这样就无需腾出一个Σ-Δ ADC通道专用于系统测量功能。通过采用外部多路复用器和信号调理,在有功能安全要求的应用中可以采用SAR ADC来验证Σ-Δ ADC测量。此外,AD7779提供有三个GPIO,可用来控制外部多路复用器。

AD7779包含一个2.5V基准电压源和参考缓冲器。基准电压源的温度系数最大值为20 ppm℃。

AD7779提供两种工作模式:高分辨率模式和低功耗模式。高分辨率模式提供较高动态范围而功耗为13 mW/ch,低功耗模式通过减小动态范围,功耗仅为5 mW/ch。

指定工作温度范围为-40℃至+105℃,而该部分的工作温度可高达+125℃。

AD7779优势和特点:

8通道24位同步采样ADC
用于相干采样的采样速率转换器(SRC)
可调相位同步
每通道PGA(增益1、2、4、8)
低输入偏置电流:1nA
单端或真差分输入
16ksps输出数据速率/每通道
2.5V内部基准电压源
优化功耗与性能
两种功耗模式:
高分辨率模式
低功耗模式
低延迟Sinc3滤波器路径
用于系统和芯片诊断的低分辨率SAR ADC

AD7779应用:

Circuit breakers
General-purpose data acquisition
Electroencephalography (EEG)
Industrial process control


图1.AD7779框图

AD7779评估板EVAL-AD7779FMCZ

The EVAL-AD7779FMCZ evaluation kit features the AD7779 24-bit, analog-to-digital converter (ADC). The board interfaces with the System Demonstration Platform SDP-H1 controller board (EVAL-SDP-CH1Z). This controller board supplies power to the EVAL-AD7779FMCZ evaluation board and also connects to a PC using a Windows® operating system via a USB cable. The AD7779 evaluation software fully configures the AD7779 device register functionality and provides dc and ac time domain analysis in the form of waveform graphs, histograms, and associated noise analysis for ADC performance evaluation.

The EVAL-AD7779FMCZ is an evaluation board that allows the user to evaluate the features of the ADC. The user PC software executable controls the AD7779 over the USB cable through the SDP-H1 controller board.

Full specifications on the AD7779 are available in the product data sheet, which should be consulted in conjunction with this user guide when working with the evaluation board.

评估板EVAL-AD7779FMCZ主要特性:

Full featured evaluation board for the AD7779
PC control in conjunction with the Analog Devices,Inc.,system demonstration
platform (SDP), EVAL-SDP-CH1Z
PC software control and data analysis
Time and frequency domain
Standalone hardware capability

图2.评估板EVAL-AD7779FMCZ和SDP-H1控制器外形图

图3.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(1)

图4.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(2)

图5.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(3)

图6.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(4)

图7.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(5)

图8.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(6)

图9.评估板EVAL-AD7779FMCZ电路图(7)
评估板EVAL-AD7779FMCZ材料清单:




图10.评估板EVAL-AD7779FMCZ PCB设计图(1)

图11.评估板EVAL-AD7779FMCZ PCB设计图(2)

图12.评估板EVAL-AD7779FMCZ PCB设计图(3)

图13.评估板EVAL-AD7779FMCZ PCB设计图(4)

图14.评估板EVAL-AD7779FMCZ PCB设计图(5)

图15.评估板EVAL-AD7779FMCZ PCB设计图(6)
详情请见:
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD7779.pdf
http://www.analog.com/media/en/technical-documentation/user-guides/EVAL-AD7779FMCZ_UG-884.pdf
AD7779.pdf
EVAL-AD7779FMCZ_UG-884.pdf

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