一款基于完整數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案
AD8475和AD7982(圖2)之間的單極點(diǎn)低通濾波器(LPF)可以衰減來自AD7982的開關(guān)電容輸入的反沖,限制高頻噪聲量。LPF的-3 dB帶寬(f-3dB) 為6.1 MHz(R = 20 Ω,C = 1.3 nF),在1 MSPS速率下進(jìn)行轉(zhuǎn)換時,可快速建立輸入信號。LPF的ENBW計(jì)算方法為:
ENBW = π/2 × f-3dB = 9.6 MHz
請注意,此計(jì)算方法忽略了來自基準(zhǔn)電壓源和LPF的噪聲,因?yàn)樗粫χ饕蒔GIA決定的總噪聲產(chǎn)生很大影響。
以使用±5 V輸入范圍為例。在此情況下,AD8251的增益設(shè)置為2.漏斗放大器設(shè)置的固定增益為0.4,適用于所有四種輸入范圍。因此AD7982要處理0.5V 至4.5V的差分信號(4 V p-p)。ADG1208的RTI噪聲從Johnson/Nyquist噪聲公式得出:en2 = 4KBTRON, 其中KB = 1.38 × 10 23 J/K, T = 300K, and RON = 270 Ω。
AD8251的RTI噪聲由數(shù)據(jù)手冊中增益為2時的27 nV/√Hz噪聲密度得出。同樣,AD8475的RTI噪聲也由10 nV/√Hz噪聲密度得出,使用的增益為0.8 (2 × 0.4)。在這些計(jì)算中,ENBW = 9.6 MHz.AD7982的RTI噪聲則根據(jù)數(shù)據(jù)手冊中增益為0.8時的95.5 dB SNR計(jì)算得到。整個信號鏈的總RTI噪聲根據(jù)分立元件的RTI噪聲的方和根(rss)計(jì)算。89.5 dB的總SNR可通過公式SNR = 20 log(VINrms/RTITotal)計(jì)算。
雖然分立信號鏈的理論噪聲估計(jì)值(SNR)和整體性能與ADAS3022相當(dāng),特別是在低增益(G = 1和G = 2)和低吞吐率(遠(yuǎn)低于1 MSPS)條件下,但它并非理想解決方案。與分立式解決方案相比,ADAS3022可以節(jié)省大約50%的成本和大約67%的電路板空間,它還可以接收其他三個輸入范圍(±0.64 V、±20.48 V、±24.576 V),這是分立式解決方案無法提供的。
結(jié)論
下一代工業(yè)PLC模塊需要高精度、可靠運(yùn)行和功能靈活性,所有這些特性都必須通過外形小巧的低成本產(chǎn)品提供。ADAS3022具有業(yè)界領(lǐng)先的集成度和性能,支持廣泛的電壓和電流輸入,以便處理工業(yè)自動化和過程控制的各種傳感器信號。ADAS3022是 PLC模擬輸入模塊和其他數(shù)據(jù)采集卡的理想之選,它使得工業(yè)制造商能夠讓他們的系統(tǒng)具有與眾不同的特性,同時滿足更加嚴(yán)苛的用戶要求。
評論