单电源工业信号电平24位ADC转换系统

本文介绍了一个用于工业信号电平的单电源ADC系统，系统核心是AD7176-2，这是一款24位、250kSPS的Σ-Δ型ADC，具有20μs的建立时间。系统还包括AD8475精密全差分漏斗放大器，用于信号衰减和电平转换，以及ADR445超低噪声LDO XFET基准电压源，确保高质量的参考电压。设计提供了AD7176-2的电路评估板和系统演示平台，便于开发者进行原型验证和设计集成。该电路能够处理±5V、±10V和0V至10V的工业标准信号，并在50kSPS下实现17.2位无噪声代码分辨率的高速采样，适用于过程控制、医疗设备和科学仪器等领域。 电路的核心组件： 1. AD7176-2：这款24位Σ-Δ型ADC具备高速采样能力，适用于需要高分辨率和快速响应的工业应用。20μs的建立时间保证了信号转换的实时性。 2. AD8475：这是一个精密、可选择增益的全差分放大器，提供0.8倍和0.4倍的衰减选项。其内置的精密电阻允许处理±12.5V的单端或差分输入，并且具有±15V的输入过压保护，确保信号的安全处理。 3. ADR445：作为超低噪声LDO XFET基准电压源，ADR445为ADC提供稳定、精确的参考电压，对于高精度的转换至关重要。 系统设计特点与优势： 1. 高分辨率：即使在高达250kSPS的采样速率下，系统也能提供14位至18位的分辨率，使得AD7176-2在24位模式下可以实现高精度测量。 2. 多通道支持：电路可以处理两个差分通道或四个伪差分通道，适合多通道应用，如多路模拟输入的系统。 3. 信号兼容性：通过AD8475，系统能适应±5V、±10V和0V至10V的工业标准信号，增加了系统适用范围。 4. 设计支持：电路评估板和系统演示平台简化了设计过程，原理图、布局文件和物料清单等资源有助于快速原型构建和集成。 5. 应用广泛：该电路不仅适用于过程控制系统（如PLC/DCS模块），还适用于医疗设备、科学仪器，特别是多通道仪器和色谱仪，这些领域需要高精度和高速的信号采集。 这个单电源ADC系统结合了高性能ADC、精密放大器和稳定的基准电压源，为工业环境中的信号处理提供了高效、高精度的解决方案。其灵活性、高分辨率和广泛的信号兼容性使得该系统成为多种工业应用的理想选择。