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[参考译文] ADS131A04:共模电压(VCM)和4-20mA 传感器

Guru**** 2380860 points
Other Parts Discussed in Thread: ADS131A04, TCA6408A, TCA9534A, SN74CB3T3245
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/data-converters-group/data-converters/f/data-converters-forum/924071/ads131a04-common-mode-voltage-vcm-and-4-20ma-transducer

器件型号:ADS131A04
主题中讨论的其他器件: TCA6408ATCA9534ASN74CB3T3245

您好、支持团队、

我正在为工业应用设计数据采集板、并计划使用 ADS131A04。
该系统由电池供电、因此具有隔离功能。 下图显示了系统架构

通道是一组中的软件配置为电压或电流输入。  

  • 在电压模式下、  
    • 在 ADS131A04 (伪差分)对模拟信号(单端)进行采样和缓冲之前、模拟信号(单端)进行多路复用和缓冲
    • 数字信号通过开关(可选)路由到 I/O 扩展器

  • 在电流模式下、2个通道引脚用于环路+/-  
    • 基本思路是测量精密分流电阻器(真差分)两端的电压。

我的问题:

由于我们无法控制连接的4-20mA 传感器(24V ~ 48V 电源)、因此分流器可以是高侧或低侧。
这里的问题是超出 AINxP/AINxN 两端出现的共模电压(VCM)。

1) 1) ADS131A04的最大 VCM 是多少?
2) 2)您是否看到上述方案存在任何问题、或者我是否需要使用全差分放大器(FDA)来改变 VCM?
3)如果我们必须使用 FDA、您是否有具有高 VCM 的单极(如果可能) FDA?

为了最大程度地降低功耗、如果通道未配置为数字输入、I/O 扩展器将关闭。
最初、我计划使用 TCA6408A、因为它支持部分断电、但我决定使用 TCA9534A、它支持多达4倍的 I2C 地址  

4) 当 VDD_IO = 0V 时、TCA9534A P 端口上出现模拟信号(0~5V)时、是否可以消除开关
#5)如果可能、最坏情况下的泄漏电流是多少?

最棒的
AJ

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    Alex、


    我会在提出问题时回答您的问题。 我对所有这些问题都没有完整的答案、因为有些问题超出了我的专业知识范围、您可能需要在其他论坛上发布答案。

    ADS131A04的输入共模范围如数据表第9页的"建议运行条件"表所示。 它被列为模拟输入的绝对输入范围:

    我需要注意的是、输入信号必须处于 AVDD 至 AVSS 范围内(不带负电荷泵)、而 AVDD 至 AVSS-1.5V 范围内(带负电荷泵)。 如果您具有宽共模输入范围、这可能对您有一定的限制、您将需要一些东西(如您所描述的 FDA)来设置 ADC 的输入范围。

    正如我提到过的、您需要使用某种器件将输入转换为 ADC 的输入范围。 您提到了 FDA、但48V 似乎很高。 我的第一个想法是使用某种隔离放大器、但您使用的是、对于需要不同电压的每个通道、需要自己的隔离式电源。 对于您的系统、电压测量值能否位于同一公共接地端(电流测量值将在此处单独隔离)?

    3.我对产品线中的不同 FDA 不太熟悉。 我会在放大器论坛上发帖、以了解有关这方面的信息。 正如我在最后一个答案中提到的、隔离放大器可能更好。 我见过其他通道到通道隔离式测量系统、但在这些系统中、我认为它们使用的是单独隔离的 ADC、无需共用同一个接地。

    4.和5. 我不确定我是否理解您在这里需要的内容。 您是否要求能够将这些输入用作可能的数字输入? 您想使用 SN74CB3T3245 + TCA9534A 对其进行配置吗? 如果这些输入有一定的电压可用于48V、则保护功能应足以保护电源较低的器件。 同样、我不熟悉这些器件、您可能需要在相应的论坛上发帖:

    SN74CB3T3245:开关和多路复用器论坛
    TCA9534A:接口论坛


    吴约瑟

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    您好、Joseph、

    感谢您的回答和指导。 我将在放大器论坛上发帖:)


    最棒的
    AJ