DN426: 适用于工业监控和便携式仪器的6通道SAR ADC
引言
14位LTC2351-14是一款1.5Msps、低功耗SAR ADC,具有六个同步采样差分输入通道。它采用3V单电源供电,拥有六个独立的采样保持放大器和一个ADC,实现了出色的通道间范围匹配(1mV)和通道间偏差(200ps)。
多功能LTC2351-14非常适合工业监控应用,例如三相电力线监控以确保线电压合规、便携式电力线仪器仪表、功率因数校正、电机控制和数据采集。这些应用可能由电池供电,而LTC2351-14的低功耗和小尺寸正好非常适合此类应用。功耗仅16.5mW,有助于延长电池续航。3线串行接口相比并行输出器件需要更少的 引脚,这使得LTC2351-14能够采用32引脚、5mm x 5mm QFN封装。
电力线监控应用
图1展示了典型的电力线监控应用。电流由CR Magnetics CR8348-2500-N电流互感器检测。LT1790-1.25将互感器的输出偏置到LTC2351-14输入范围的中间值,使输入具有最大摆幅。6:1互感器和41:1衰减器按比例调整线电压,互感器输出经过类似的偏置处理。

图1. 典型的电力线监控应用
图2显示了凌力尔特混合信号实验室中的交流线电压。办公楼电压的典型特征是峰值平坦,其中许多负载都是非线性的,例如计算机电源。图3显示了流过50W白炽灯泡的电流。图4显示了流过15W紧凑型荧光灯泡的电流。图5显示了流过4W LED灯泡的电流。LTC2351-14的5MHz全线性带宽支持分析线路电压和电流的高频分量,在这种情况下它受到检测互感器的带宽限制。

图2. 线电压

图3. 50W白炽灯的电流

图4. 15W 紧凑型荧光灯的电流

图5. 4W LED 灯泡的电流
结语
随着PCB空间日益紧张,加上设计人员对低功耗IC的不懈追求,要实现高速数据采集并不容易。LTC2351-14和其他低功耗SAR转换器可以优化解决方案的尺寸、功耗和成本。