评估和设计支持

电路评估板

CN0325评估板(EVAL-CN0325-SDPZ)

系统演示平台(EVAL-SDP-CB1Z)

设计和集成文件

原理图、布局文件、物料清单

电路功能与优势

图1所示电路提供两个16位全隔离式通用模拟输入通道，适用于可编程逻辑控制器(PLC)和分布式控制系统(DCS)模块。两个通道均支持软件编程，以及多种电压、电流范围和热电耦、RTD类型，具体如图1所示。输入通道提供±30 V直流过压条件保护。

演示板含有两个不同的全隔离式通用输入通道，一个带4引脚端子板(CH2)，一个带6引脚端子板(CH1)。对于4引脚端子板(CH2)，电压、电流、热电偶和RTD输入全部共用相同的4个端子，从而最大限度地减少了所需端子引脚的数量。对于6引脚端子板通道(CH1)，电压和电流输入共用一组3个端子，热电偶和RTD输入共用另一组3个端子;这需要更多端子，但其器件数量较少，元件成本也较低。图2所示为PCB照片，图3所示为电路的详细原理图。

电路描述

AD7795低噪声、16位Σ-Δ ADC搭载片内仪表放大器和基准电压源，用于数据转换应用。片内仪表放大器和电流源为RTD和热电偶测量提供了一种完整的解决方案。对于电压和电流输入，AD8226仪表放大器(其CMR大于90 dB)用于提供高输入阻抗，抑制共模干扰。通过一个精密电阻分频器将电压和电流信号缩放至ADC的范围之内。

ADR441是一款超低噪声、低压差XFET® 2.5 V基准电压源，用作ADC的基准电压源。

对于4引脚端子板通道(CH2)，使用ADG442、低RON防闩锁开关来在电压、电流、热电偶和RTD输入模式之间切换。

数字和电源隔离采用ADuM3471实现，这是一款PWM控制器和变压器驱动器，搭载四通道隔离器，用于基于外部变压器产生±15 V隔离式电源。ADuM1311三通道数字隔离器也用在4引脚端子板电路中，用于隔离ADG442开关的控制线路。

ADP2441 36 V降压DC-DC稳压器输入电源的容限较宽，是接受24 V工业电源的理想之选。最高可接受36 V电源，因而更有利于实现对电源输入进行可靠的瞬变保护。将输入电压降至5 V，以驱动ADuM3471以及所有其他控制端电路。电路在24V电源端还提供了外部保护功能。

ADP2441还具有其他各种安全性/可靠性功能，如欠压闭锁(UVLO)、精确使能特性、电源良好引脚和过流限值保护。还可以在24 V输入、5 V输出配置中实现最高90%的效率。