AD7656的原理介绍及在继电保护产品中的应用

3.5AD7656系统的电容设计

本文引用地址： //m.amcfsurvey.com/article/185807.htm

AD7656在转换过程中,对于电容的要求比较严格,主要原因是模数转换器在转换过程中需要足够的电能量保证其完整正确地把模拟信号转换成为数字信号。由于AD7656有6个独立通道的ADC,所以6个通道同步转换的过程中,需要较多的瞬态电流从AVCC流入AD,因此需要较多的能量保证AVCC的电源电压的供给,所以在设计上需要配置足够的电容。不恰当的电容设计和电路板设计会对电路的整体性能造成很大的影响。通过实际的测试和试验,推荐以下几种设计方案。

3.5.1 方案一

图7是推荐的可以得到最好性能的电容设计。主要的设计要求包括：

(1) VDD,VSS,Vdrive,DVCC,REFCAPA,REFCAPB,REFCAPC,REFIN／OUT管脚都需要一个100nF和10μF的去耦电容;

(2) 每个AVCC管脚需要配置一个100nF和一个10μF的去耦电容;

(3) 在AVCC的板级输人端加入一个推荐为22μF以上的去耦电容;

(4) 设计单独的AVCC电源平面。

3.5.2 方案二

通过一些试验证明,方案一对于设计电路板的排布是一个十分艰巨的任务,为了减少对于板级面积的压力,设计了方案二。其基本可以达到方案一的效果,电路与方案一类似,设计差别为：

(1) 每个AVCC管脚需要配置一个10μF的去耦电容;

(2) 每个AVCC管脚需要单独通过过孔连接到AVCC电源平面。

3.5.3 方案三

方案三是更加简洁的设计方案,是在方案一基础上建立的,具体差别为：

(1) 把6个ADC的AVCC电源管脚分成3组,每组放置一个100μF的去耦电容;

(2) 不需要较大的去耦电容放置在板级AVCC输入端。

3.6 其他设计注意事项

3.6.1 复位问题

用AD7656进行产品设计的时候,要注意到一点：无论采取硬件模式或软件模式,在AD7656上电后必须对其进行复位,复位脉冲一般在100ns以上。

3.6.2 Vdrive连接问题

Vdrive管脚主要用于控制总线上的电压信号,一般与所用I／O总线的电压一致,所以可以提供3.3V或是5V。

3.6.3 总线缓冲问题

在设计中建议加入一级缓冲,主要为了防止由于数字噪声耦合到电源对A／D转换产生影响,推荐设计使用ADI公司的ADG3308。ADG3308是一款ADI公司最新推出的用于总线电平转换和隔离的芯片,能在1.2V～5.5V的电源系统中以40Mbps的速率传输数据。与其他解决方案不同,ADG3308不需要用DIR引脚选择数据传输的方向,它接受该器件中每一个具体通道执行的自动检测,从而允许同时读和写信号,设计上简单方便。

总之,AD7656作为6通道、同步采样的16bit AD转换器产品,是专为针对电力继电保护和电机控制设计量身定做的一款产品,同时也适用于电力故障录波、负控终端等产品的设计和应用。