概述:
LTC2440为凌特公司推出的24 位低噪声高速差分ΔΣ ADC , 2009年零售价格为40元人民币左右,在6.9Hz采样率下具有200nV RMS的噪声水平,并且在DataSheet中指明可用于6.5位的数字多用表,现在关于ΔΣ ADC是否可用于高位数字多用表争论很大,特此设计了隔离采样ADC模块,供从事这方面研究的朋友们评估之用,另外鉴于该电路的隔离设计和高分辨率特性,评估后可以作为单片机的外设为其提供电压测量能力.
硬件设计要点:
1: 电源由B0505提供1.5KV的隔离保护,该模块在5.0V的输入电压下,轻载时(<100mA)可以输出5.4V,为了避免开关电源的噪声,后续采用LP2985-5线性稳压器,该器件可在300mV 的压降下提供150mA 电流,并且具有30uV(典型值,300Hz~50KHz)的噪声特性.一般情况下B0505可以稳定的工作在5.5V的电压下,适当的提高输入电压就可以提高其输出电压,为LP2985提供较大的调整余量.
2:隔离由HCPL2630和6N137提供,他们用来传输SCK,CS,和SDO的数字信号,由于传输速率较低,采用1K的上拉电阻和限流电阻即可.
3:基准采用ADR421B,该器件提供1ppm(典型值)的温度系数,以及1.75uV p-p的噪声特性,并且可以无条件的容性负载稳定,(由于电路设计基准具有缓冲运放,不要求这点),其他引脚兼容的器件如MAX6325,LT1019-2.5,AD780也可以替换此器件.
4:LTC2440要保证良好的电源退偶,VIN+,REF+对地要接1uF的电容(详见其数据手册)
5:模拟输入接头采用SMB射频联接器,他采用聚四氟乙烯绝缘层,并且提供良好的屏蔽特性,短路接头也可以方便的制作,输入信号低端被+2.5V的基准抬高,使得ADC能够测量双极性信号,高端经过10K的保护电阻被由低漏电流JFET做成的二极管保护嵌位,输入到低偏置电流,低噪声运放进行缓冲,设计中采用AD8629,该器件工作于5V,提供轨对轨的输入/输出能力,并且噪声/温漂/偏流都非常低,由于没买到该器件,先期采用筛选过的AD760代替(由于AD706不具有轨对轨的输入/输出能力,有的个体输入上限比较低,不能测到正满量程)
6:由于运放要驱动容性负载运放缓冲采用凌特的推荐电路.
7:原理图和PCB设计参见 ./Analog.pdf
8: Altium Designer Winter 09工程在 ../PCB
9:评估板与PC并口的连接方式可参考../Photo中的图片,这时未链接PC时电源是断开的.
软件设计要点:
1:PC端采用WinIO操纵的并口输出,利用其15->SDO,16->CS,17->SCK直接进行控制.若您更改连接线那需要修改C++源码重新编译.
2:由于光偶的存在,所有数字信号反相了.
3:VS2009 工程源码在 ../PC
4:校准公式为 Vdisplay = Vadc * Kgain + Voffset; 校准时可以将输入短路,读数即为Voffset , 然后输入一个确定的基准电压(1V左右)根据显示的数值计算出Kgain;
如何联系作者:
mengxin@pixelgame.net
更正:原理图中Q3应为 2N3904 |
发表于 2010-4-21 10:31:48
提升卡
置顶卡
变色卡
楼主
组图打开中，请稍候......
发表于 2010-4-21 10:39:32
发表于 2010-4-21 19:31:02
