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使用同时采样ADC进行高性能多通道输电线监测

来源:    作者:     发布时间:2015-05-17 08:03:01     点击数:

  ADC以外的其它因素 一个完整的输电线测量系统如图4所示。虽然ADC是系统的核心,但 是在设计一个高性能系统时,其它的许多什么叫电感器因素也必须考虑。参考电压 源和输入放大器也是系统性能的关键因插件电感素,隔离问贴片电感题可能是远程通 信中还需要考虑的问题。

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  图4. 输电线监测系统

  ADC参考电压源考虑

  使用ADC内置参考电压源(带内部参考电压源的器件)还是外部参 考电压源取根据系统要求。当一块电路板上使用多片ADC时,最好使 用外部参考电压源,因为公共参考电压源能够消除不同参考电压直 接的差别,所以利用比率测量的优点。 一般,低漂移参考电压源对于减少参考电压源对温度的敏感性也很 重要。

  一些简单的计算可以帮助我们理解电源电感器漂移的重要性,并决定是否 采用内部参考电压源。例如,一款10 V满度输入的16 bit ADC的具有 152 μV分辨率。AD7656内部参考电压的温度漂移为25 ppm/℃最大 值(6 ppm/℃典型值)。在50℃温度范围内,参考电压漂移达1250 ppm,即12.5 mV。在对漂移要求严格的应用中,最后选择外部低漂 移参考电压,例如ADR4214(1 ppm/℃)。在50℃温度范围内,一个1 ppm/℃参考电压的漂移仅为0.5 mV。

 功率电感器 放大器选择

  为输电线监测应用选择放大器的主要考虑是低噪声和低失调电压。

  驱动放大器产生的噪声必须尽可能低以保证SN模压电感R和ADC的转移噪声 性能。低噪声放大器在测量交流小信号时很有用。放大器在全温度范 围内总的失调误差(包括漂移)应该小于所要求的分辨率。OP11775/ OP21776/OP41777系列放大器具有低噪声性能(8.5 nV/√Hz)和低失调 漂移。例如,OP1177运算放大器具有60 μV失调电压最大值和0.7 μV/℃失调电压漂移最大值。在50℃温度范围内,失调电压漂移最大值为 35 μV,所以由于失调和失调漂移引起的总误差小于95 &mu共模电感;V或0.0625 LSB。

  对于输电线监测应用,功耗可能是重要考虑,电感器厂家特别是测量一块PCB板 上的128个通道时。OP1177系列放大器通常每只放大器消耗的电源电 流小于400 μA。

  下表列出了为输电线监测应用推荐的几款放大器。

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