AD7616:16位DAS 具有高精度、设计简化和降低成本优点(数据手册和设计指南)

2024-12-24








主要介绍了 Analog Devices 公司的 AD7616 数据采集系统,这是一款用于智能电网配电设备的解决方案,具有高精度、设计简化和成本降低等优点,具体内容如下:

*附件:AD7616 数据手册.pdf

*附件:AD7616 用户手册.pdf

AD7616:16位DAS  具有高精度、设计简化和降低成本优点(数据手册和设计指南) (https://ic.work/) 技术资料 第1张

  1. 应用领域

    • 电力线监测 :可用于监测电力系统中的电压、电流等参数,帮助实现电网的稳定运行和故障诊断。
    • 低压 DTU 和 FTU 的继电保护 :为低压配电终端单元(DTU)和馈线终端单元(FTU)提供精确的电流和电压采样,确保继电保护系统的快速响应和可靠性,防止电力设备损坏和故障扩大。
    • 多相电机控制 :能够同时采集多相电机的电流和电压信号,实现对电机运行状态的精确监测和控制,提高电机的效率和性能,同时有助于诊断电机故障。
    • 仪器仪表和控制系统 :作为数据采集前端,为各类仪器仪表和控制系统提供高精度的模拟信号转换,满足工业自动化、实验室测试等领域对数据采集的严格要求。
    • 数据采集系统 :广泛应用于各种需要对多路模拟信号进行快速、精确采集的场合,如工业过程控制、环境监测、能源管理等。
  2. 产品特点

    • 高精度测量 :片上 ADC 具有 90dB 的信噪比(SNR),可轻松实现 0.2 级测量精度,通过片上过采样模式可实现更高的 92dB SNR 性能。
    • 高度集成设计 :16 位数据采集系统,支持 16 通道双同步采样,简化了系统设计,减少了相移问题。
    • 多种输入信号范围兼容 :可接受 ±10V、±5V、±2.5V 的输入信号,适应不同应用场景。
    • 高阻抗输入缓冲 :模拟前端具有 1MΩ 高阻抗、极低漂移的输入缓冲,无需外部保护电路和信号调理 IC,降低系统成本。
    • 单电源供电 :仅需 5V 电源,简化了电源设计。
    • 丰富的功能特性 :包括模拟输入钳位保护、灵活的数字滤波器、2.5V 参考和参考缓冲、高速串行和并行接口、可选 CRC 错误检查、硬件 / 软件配置、片上自检测功能等。
  3. 产品优势

    • 简化系统设计 :16 通道双同步采样输入方案简化了系统设计,减少了相移问题,单 5V 电源供应也降低了电源设计复杂度。
    • 降低系统成本 :高度集成,无需外部保护电路和信号调理 IC,减少了物料清单(BOM)成本。


产品描述

AD7616是一款16位DAS,支持对16个通道进行双路同步采样。AD7616采用5 V单电源供电,可以处理±10 V、±5 V和±2.5 V真双极性输入信号,同时每对通道均能以高达1 MSPS的吞吐速率和90.5 dB SNR采样。利用片内过采样模式可实现更高的SNR性能(过采样率(OSR)为2时,SNR为92 dB)。

输入箝位保护电路可以耐受高达±21 V的电压。无论以何种采样频率工作,AD7616的模拟输入阻抗均为1 MÙ。它采用单电源工作方式,具有片内滤波和高输入阻抗,因此无需驱动运算放大器和外部双极性电源。

该器件均内置模拟输入箝位保护、一个双路16位电荷再分配SAR模数转换器(ADC)、一个灵活的数字滤波器、2.5 V基准电压源和基准电压缓冲器以及高速串行和并行接口。

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AD7616兼容串行外设接口(SPI)/QSPI™/DSP/MICROWIRE

应用

  • 电力线路监控
  • 保护继电器
  • 多相电机控制
  • 仪器仪表和控制系统
  • 数据采集系统(DAS)

特性

  • 16通道、双路、同步采样输入
  • 可独立选择的通道输入范围

    • 真双极性:±10 V、±5 V、±2.5 V
  • 5 V单模拟电源,VDRIVE电源电压:2.3 V至3.6 V
  • 完全集成的数据采集解决方案

    • 模拟输入箝位保护
    • 具有1 MΩ模拟输入阻抗的输入缓冲器
    • 一阶抗混叠模拟滤波器
    • 片内精密基准电压及基准电压缓冲器
    • 双通道16位逐次逼近型寄存器(SAR)ADC
    • 吞吐速率:2 × 1 MSPS
    • 通过数字滤波器提供过采样功能
    • 灵活的序列器,支持突发模式
  • 灵活的并行/串行接口

    • SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容
    • 可选循环冗余校验(CRC)错误检查
  • 硬件/软件配置
  • 性能

    • 信噪比(SNR):92 dB(500 kSPS、2倍过采样)
    • 信噪比(SNR):90.5 dB (1 MSPS)
    • 总谐波失真(THD):−103 dB
    • ±1 LSB INL(典型值),±0.99 LSB DNL(最大值)
    • 模拟输入通道提供8 kV ESD额定值
  • 片内自检测功能
  • 80引脚LQFP封装

数据手册

  • AD7616: 16-Channel DAS with 16-Bit, Bipolar Input, Dual Simultaneous Sampling ADC Data Sheet (Rev.0)

用户手册

  • UG-1012: Evaluating the AD7616/AD7616-P 16-Channel DAS with 16-Bit, Bipolar Input, Dual Simultaneous Sampling ADC (Rev.B)

应用笔记

  • AN-1416:配置AD7616用于高动态范围应用的设置示例 (Rev.0)
  • AN-1409: 利用AD7616灵活的可编程序列器和突发模式实现准同步采样 (Rev.0)

产品亮点

  • AD7616 Data Acquisition System

器件驱动器

  • [AD7616 GitHub no-OS Driver Source Code]
  • [AD7606 GitHub Linux Driver Source Code (SPI)]

评估板

EVAL-AD7616SDZ/EVAL-AD7616-PSDZ是一款单一的全功能评估板,专为轻松评估AD7616和AD7616-P模数转换器(ADC)的全部特性而设计。该评估板可通过120路高速系统演示平台(SDP-B)连接器(J10)由EVAL-SDP-CB1Z控制。EVAL-SDP-CB1Z SDP-B板可通过PC的USB端口并使用评估板软件来控制评估板;评估板软件可从AD7616和AD7616-P产品页面下载。

设计文件 :*附件:EVAL-AD7616SDZ-Schematics.zip

评估软件 :AD7616 Evaluation Software

  • AD7616和AD7616-P的全功能评估板
  • 板载电源
  • 独立工作能力
  • 兼容SDP-B控制器板
  • PC软件用于控制和数据分析

    AD7616:16位DAS  具有高精度、设计简化和降低成本优点(数据手册和设计指南) (https://ic.work/) 技术资料 第3张

审核编辑 黄宇

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