基于AD7606系列器件在电力线监测及保护产品设计中的应用

图2:AD7606进一步简化电路设计(上下图分别为采用AD7656和AD7606的电路示意图)。

AD7606内部的信号调理电路中已经包含了低噪声、高输入阻抗的信号调理电路,其等效输入阻抗完全独立于采样率且固定为1MΩ。同时,输入端集成了具有40 dB抗混叠抑制特性的滤波器,更是简化了前端设计,不再需要外部驱动和滤波电路。因此,二次互感器输出的信号无需再经过运放来缓冲就可以直接接入AD7606。AD7606内部集成了2.5V带隙电压基准和基准缓冲电路,设计应用中可根据系统要求选用内置基准或外部基准,在多片ADC的设计中,如果需求高绝对精度,则应采用高初始精度和低温度系数的外部基准,以消除不同器件内置基准之间的差异而带来的误差。推荐选用初始精度0.04%,温度系数3ppm/℃的ADR421B。如果需求多片ADC通道之间的数值匹配,可设置第一片AD7606工作在内置基准模式,其余AD7606为外部基准模式,然后通过第一片AD7606的内置基准输出供给其余AD7606。从而在不加外部基准的情况下即可保证多个AD7606通道间数据的匹配性。

基于AD7606系列器件在电力线监测及保护产品设计中的应用

图3:AD7606突出的性能优势让您的系统设计更简单。

而AD7606低至100mW的运行功耗和仅25mW的待机功耗保持了ADI公司在ADC低功耗技术上的优势,特别是当一块电路板上有若干多通道ADC时(某些系统需要一块电路板上有多达上百个ADC通道),功耗是一项重要考量因素,这种低功耗的特性是简化系统热设计、提高系统可靠性的关键因素之一。

AD7606系列共包含8通道、6通道和4通道三款同步采样ADC器件,针对需要多通道系统应用,设计者可以分别采用8+4、8+6通道的灵活设计组合,在利用到ADI新ADC系列产品的高性能的同时,确保方案的低成本(四通道和六通道的AD7606-4、AD7606-6分别比双8通道AD7606成本低19%及34%)。而且,这几款器件之间管脚兼容,相同的电路设计可以适用于多种不同通道数的系统配置。

电路设计建议

大多数电力线监测系统都会采用多个AD7606器件以实现多通道同步采样。为确保器件之间的性能良好匹配,这些器件必须采用对称布局。AVCC电压平面沿两个器件的右侧布置,VDRIVE电源走线沿两个AD7606器件的左侧布置。基准电压芯片ADR421位于两个AD7606器件之间,基准电压走线向上布置到U2的引脚42,向下布设到U1的引脚42。使用实心接地层。这些对称布局原则适用于含有两个以上AD7606器件的系统。AD7606器件可以沿南北方向放置,基准电压位于器件的中间,基准电压走线则沿南北方向。