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发布时间：2020-02-17 12:49:44 阅读：次来源：泡沫箱厂家

完整传感器数据采集解决方案应对系统设计挑战

AD8475和AD7982（图2）之间的单极点低通滤波器(LPF)可以衰减来自AD7982的开关电容输入的反冲，限制高频噪声量。LPF的–3 dB带宽(f–3dB)为6.1 MHz（R = 20 Ω，C = 1.3nF），在1 MSPS速率下进行转换时，可快速建立输入信号。LPF的ENBW计算方法为：

ENBW = π/2 × f–3dB= 9.6 MHz.

请注意，此计算方法忽略了来自基准电压源和LPF的噪声，因为它不会对主要由PGIA决定的总噪声产生很大影响。

以使用±5 V输入范围为例。在此情况下，AD8251的增益设置为2。漏斗放大器设置的固定增益为0.4，适用于所有四种输入范围。因此AD7982要处理0.5V至4.5V的差分信号(4 V p-p)。ADG1208的RTI噪声从Johnson/Nyquist噪声公式得出：en2= 4KBTRON，其中KB= 1.38 × 10-23J/K，T = 300K，RON= 270 Ω。AD8251的RTI噪声由数据手册中增益为2时的27 nV/√Hz噪声密度得出。同样，AD8475的RTI噪声也由10 nV/√Hz噪声密度得出，使用的增益为0.8 (2 × 0.4)。在这些计算中，ENBW = 9.6 MHz。AD7982的RTI噪声则根据数据手册中增益为0.8时的95.5 dB SNR计算得到。整个信号链的总RTI噪声根据分立元件的RTI噪声的方和根(rss)计算。89.5 dB的总SNR可通过公式SNR = 20 log(VINrms/RTITotal)计算。

虽然分立信号链的理论噪声估计值(SNR)和整体性能与ADAS3022相当，特别是在低增益（G = 1和G = 2）和低吞吐率（远低于1 MSPS）条件下，但它并非理想解决方案。与分立式解决方案相比，ADAS3022可以节省大约50%的成本和大约67%的电路板空间，它还可以接收其他三个输入范围（±0.64 V、±20.48 V、±24.576 V），这是分立式解决方案无法提供的。

结论

下一代工业PLC模块需要高精度、可靠运行和功能灵活性，所有这些特性都必须通过外形小巧的低成本产品提供。ADAS3022具有业界领先的集成度和性能，支持广泛的电压和电流输入，以便处理工业自动化和过程控制的各种传感器信号。ADAS3022是PLC模拟输入模块和其他数据采集卡的理想之选，它使得工业制造商能够让他们的系统具有与众不同的特性，同时满足更加严苛的用户要求。

作者简介

Maithil Pachchigar [maithil.pachchigar@analog.com]是位于马萨诸塞州威明顿的ADI高精度转换器业务部门的应用工程师。他于2010年加入ADI公司，为工业、仪表、医疗和能源行业的客户提供高精度ADC产品技术支持。自2005年以来，Maithil一直在半导体行业工作，并已发表多篇技术文章。他于2006年获得圣何塞州立大学电气工程硕士学位，并于2010年获得硅谷大学MBA学位。