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PLC系统模拟输入输出发展趋势及设计挑战

上网日期: 2013年08月02日 ?? 作者: ADI ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:无线充电? 磁感应? 磁共振?

具有灵活滤波器选项的24位Σ-Δ型ADC

在工业应用中,当测量来自热电偶、应变计以及桥式压力传感器的低电平信号时,通常需要差分输入信号,以抑制来自电机、交流电力线,或其他的噪声源(这些噪声源将噪声引入模数转换器的模拟输入端)的共模干扰信号。

对于输入模块而言,Σ-Δ型ADC是最受欢迎的选择,因为它们能提供高精度及分辨率。此外,其内置的可编程增益放大器(PFG)可以精确测量小的输入信号。AD7176-2是ADI今年最新发布的24位Σ-Δ型ADC,在其内部滤波器设计方面,采用了最新的方法和思路。

PLC系统模拟输入输出发展趋势及设计挑战(电子工程专辑)
图5:AD7176数字滤波器功能框图。

如图5所示,AD7176-2有三个灵活的滤波器选项,支持对噪声、建立时间和抑制性能进行优化。最新的Sinc5+Sinc1滤波器部分,主要用于快速切换多路复用应用,可实现建立时间最快的快速通道切换,使通道扫描速率达到最大。Sinc5模块输出固定在250kSPS的最大速率,Sinc1模块的输出数据速率可变,从而控制最终ADC输出数据速率。

Sinc3滤波器在较低速率时可实现最佳单通道噪声性能,因此最适合单通道应用,可以使单通道、低速应用的分辨率达到最高。

增强型50 Hz和60 Hz抑制滤波器,旨在提供50 Hz和60 Hz同时抑制,并且允许以牺牲通道开关速率的代价换取抑制性能。这些滤波器是市面上最快的50 Hz/60 Hz抑制产品,可以最高27.27SPS的速率工作,或者可以抑制最高90 dB的50 Hz ± 1 Hz和60 Hz ± 1 Hz干扰。这些滤波器是通过对Sinc5 + Sinc1滤波器输出进行后滤波实现的。因此,使用增强型滤波器时,必须选择Sinc5 + Sinc1滤波器。

AD7176-2的可编程功能通过SPI串行接口执行,具有校验和模式,可用来提高接口的鲁棒性。CRC校验和在读写操作下都可工作,除了能够有效防止SPI通信错误外,还可以在内部对ADC配置进行校验,从而增强其稳定性。


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