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正文摘录:

图2AD7656具有6个同时采样ADO的性能图3AD7656在8192次采样时只有6代码的峰一峰值噪声图4电力线监测系统可以提供谐波或者其他更高频率的分量数据，计算出进一步的信息，如系统损耗或者有害噪声的影响。系统毪求变电站可以包含上百台变压器／互感器。所测量到的电压和电流值都要按比例标度，于是变压器的±5V或者±10V的满量程输出远远大于电力线的满程功率输出范围。一般来说，电力线(特别是电流测量元件)将在这个范围的5％以下运行，典型的变压器输出将处在±620mV的范围内。更大的信号则出现的可能很小，而一旦真的出现时，它们也往往意味着系统出现故障。要对小信号进行精确的测量，就必须采用一个具有出色信噪比(SNR)的高分辨率ADC：。所使用的多通道AD(：必须能够同时实现进行多路采样。目前，可供货的系统芯片通常具有14bit的分辨力，例如，AD7865是14bit的4通道AID(：，可以接收真双极型信号，并提供80dB的sNR。不过，现在对更高性能的、具有16bit分辨率10kSPS采样率的AD(：的需求也在增长。为了实现精确的3相电流一电压测量，AID(：应该能够同时对6个通道进行采样，具有出色的SNR以测量小信号，低功耗也是一个重要的考虑因素。可以满足这些要求的器件实例是AD7656，如图2所示。它的封装包含了6个低功耗的16bit和250kSPS逐次逼近型ADC：。它利用工业cMOS(icMOS)工艺制造，该工艺可以将高压器件与亚微米的cMOS和互补双极型电路集成到一起，提供更高的性能，功耗和封装尺寸大幅度减小。如图3所示，AD7656由于具有86.6dB的SNR，故可以提供对变压器的小AC输出进行测量。其250kSPS的采样率有助于快速的数据采集以实现实时FFT后处理的设计。它能够直接接收来自变压器的65V和610V的输出，而无需增益或者电平偏移，而每个器件所消耗的最大功率仅为150mW。当电路板必须容纳多个AID(：通道时，这是一个重要的考虑因素。因为有些系统需要在单块电路板上集成的128个通道(即需要22个6通道一&IX：)，功耗必然成为一个关键指标。完整虢测系统图4示出了一个完整的电力线监测系统。虽然AD(：是系统的核心，但在设计高性能的系统方面，还需要考虑多种其他因素。电压基准和输入放大器对于系统性能来说也很关键，对于远程通信来说，还可能需要保证隔离度。ADC基准源的考虑使用ADc的内置基准源还是采用外接基准，取决于系统的要求。当单块电路板上使用多个AD(：时，外接的基准源具有最佳的效果，因为利用分压器的公共基准源可以消除基准电压的分布差异。。筘一