AD7656的原理介紹及在繼電保護產(chǎn)品中的應用
加入技術(shù)交流群
實(shí)際設計中,可以采用幾種方式得到VDD和VSS。一種方式是采用開(kāi)關(guān)電源的方式來(lái)設計產(chǎn)生VDD和VSS;另一種是采用電荷泵的方式提供VDD和VSS;還有一種方式是使用DC-DC模塊來(lái)提供VDD和VSS。由于AD7656對于VDD的紋波比較敏感,會(huì )直接影響采樣得到的精度,所以,無(wú)論應用那種方式提供VDD和VSS,均要考慮較好的濾波系統。圖4是一種采用美國ADI公司生產(chǎn)的ADP1611提供VDD和VSS的DC-DC方案設計。‘本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/185807.htm
3.2.2 AVCC(AGND)和DVCC(DGND)
AVCC和DVCC是AD7656的模擬電壓輸入端和數字電壓輸入端。AD7656作為6通道獨立的同步采樣數據轉換器,在轉換過(guò)程中需要足夠的電能量,所以對于A(yíng)Vcc的去耦在設計中就顯得十分重要,后面將有具體描述。在實(shí)際電路設計中,可以單獨提供±15V(或是±12V)電壓給VDD和VSS電壓輸入端,同時(shí)提供+5V給AVCC模擬電壓端,通過(guò)濾波器(小電阻或磁珠)把AVCC連接到DVCC,然后再通過(guò)濾波器供給CPU系統+5V電源;或在提供±15V采樣電壓時(shí),將+15V電壓使用DC／DC得到+5V電壓,供給AVCC和DVCC輸入端使用,而CPU系統則采用單獨的+5V電源。
在A(yíng)VcCCDVCC的連接設計上,由于DVCC會(huì )引來(lái)一些數字噪聲給AVCC,影響AD7656的采樣性能。所以在A(yíng)VCC和DVCC之間需要放置一個(gè)兒歐姆的小電阻或是一個(gè)小磁珠。加入小電阻或是磁珠后,在DVCC產(chǎn)生噪聲的頻點(diǎn)上,小電阻或是磁珠可以看成是高阻狀態(tài),能夠使正常的信號通過(guò)并濾除噪聲。
3.3 AD7656基準設計
AD7656具有10ppm的內部基準,對于一般的單芯片可以滿(mǎn)足設計需要。但是在多芯片產(chǎn)品設計中,由于不同芯片內部的基準提供的初始精度不同,所以溫度系數也會(huì )不同,為了得到更高的性能和可靠性,需要一個(gè)穩定可靠的基準。ADR421具有2.5V輸入、lppm／℃的溫度系數、初始精度可以達到0.04％,是一款在電力繼電保護系統中成功應用的電壓基準芯片。ADI最新推出了同ADR421管腳完傘兼容的ADR441產(chǎn)品,其具有1ppm／℃的溫度系數,0.04％的初始精度,而且僅僅1.21μV的p-p噪聲性能,也是十分適合電力繼電保護產(chǎn)品應用的電壓基準芯片。
3.4 AD7656的接地設計
3.4.1 單片AD7656接地方式
AD7656在單芯片設計時(shí),接地需要采用系統單點(diǎn)接地方式。AD7656的AGND和DGND分別作為模擬電路和數字電路的平面地來(lái)處理。在A(yíng)D7656的芯片下面進(jìn)行接地處理。此時(shí),AVCC和DVCC的電源采用不同的電源電路設計,如圖5所示。
3.4.2 多片AD7656接地方式
對于繼電保護產(chǎn)品需要采用多片AD7656使用的系統,其接地方式和單片系統有很大差別。多片系統設計上把AD7656的AGND和DGND作為統一的模擬地平面處理,而把同AD7656接口的CPU處理器的電源地作為數字地平面處理,采用系統單點(diǎn)接地方式時(shí),需要在同多片AD7656距離接近的地方作為接地點(diǎn)。同時(shí)應注意,ACND和DGND是單獨通過(guò)各自的過(guò)孔連接到模擬地平面的,如圖6所示。
評論