• 《电子产品世界》2007年第8期摘录:

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正文摘录:

图5ADM2486是一种低成本和空间隔离型RS一485收发机”一般来说,低漂移的基准源对于减小电压基准对温度的灵敏度也很重要。简单的计算即可有助于理解漂移的重要性以及决定内部的基准源是否够用。一个16bit的满量程输入为10V的AD(:具有152mV的分辨率。AD7656的内部基准源的最大温漂为25ppm/℃(典型值6ppm/℃)。在50℃的温度范围内,基准漂移幅度达到1250ppm,或者约12.5mV。在漂移有重要影响的应用中,外接的低漂移基准源,如ADR42l(1ppm/℃),将是一个更好的选择。而1ppm/℃的漂移率在50℃温度范围内所对应的电压漂移值仅为O5mV。放大器的选用在为电力线监测应用选择放大器时,要考虑的一个关键性要求是低噪声和低偏移。驱动放大器所产生的噪声必须保持在尽可能低的电平上,以保证AD(:的SNR和切换噪声性能。低噪声的放大器对于测量小Ac信号来说也很重要。放大器的总偏移误差,包括在整个温度范围内的漂移,都应该小于所需要的分辨率。对于电力线监测应用来说,功耗将有重要的影响,特别是当要在单块板卡上实现对多达128路通道测量时。而ADI的C)P1177系列一般所消耗的电源电流每个放大器低于一400~tA。ADC电源AD(:同时需要模拟和数字电源,大多数系统有5V的数字电源,但许多系统并没有5V模拟电压。因为同时为模拟和数字电路选用同一路电源会将有害的噪声耦合到系统中,通常这是要避免的做法。对于那些有±12V双极电源的的设计而言,可以采用低成本、低压降稳压器(LDo),提供高质量的3v或者5V电源,它在温度、负载和线电压的变化范围内具有l-4%的精度。通信在单个变电站中的许多系统都需要与远程的主系统控制器进行通信,在通信中需要电气隔离。带有LED和光电二极管的光电耦合解决方案,如今可以由icoupleI数字隔离器来取代,该隔离器使用了芯片级的微变压器。iCoupler器件的数据率比常用的高速光耦隔离器高出2—4倍,它们的功耗仅为1/50,其热耗散量更小,可靠性更高,而且成本更低。除了这些优点外,其集成化的解决方案还可以减少电路板的占用空间,简化电路布局设计。AI)uMl4024通道数字隔离器可以应对高达100MSPS的数据率,而隔离性高达2.5kV。RS一232常常被用来将多个系统连接起来,因此,每个系统和总线间的隔离显得十分关键。数字隔离器并不支持RS-232标准,所以它们不能用于收发机和电缆之间,而是用于收发机和本地系统中。将一个A[)uMl402iCouplel。数字隔离器、ADM232I.RS一232收发机和一个隔离电源组合起来,就可以消除地线环路,并提供对浪涌的有效防护。对于使用RS一485协议的系统而言,可以采用AI)M2486单芯片,如图5所示。它可以支持高达20Mbps的数据率,并有2.5kV的额定隔离能力。信号处理电力线监测应用需要通过数字信号处理(DSP)来执行复杂的数学运算。高性能、低成本、低功耗的ADSP—BF531.Blackfin处理器非常适合于执行这些复杂的DFT或者FFT计算。Blacki'-ln处理器,如ADSP-BF536和ADSP—BF537包含了一个IEEE兼容的802_310/100EthemetMA(:(媒体访问控制器)。目前对许多电力线监测系统来说,这是一个标准的要求。实际设计中的考虑在设计电路板时,还必须对AD(:的位置和周围环境给予专门的考虑。模拟和数字电路应该被分隔开来,而且各自限定在电路板58l;=》

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