電流采集模塊是采用采樣電阻分流采樣的方式進(jìn)行檢測(cè)，作為一個(gè)通用模塊能夠應(yīng)用在工業(yè)領(lǐng)域的許多產(chǎn)品當(dāng)中，檢測(cè)線路中幾毫安~幾百安的電流，因此對(duì)信號(hào)的采集精度等要求比較高，而MCU自帶的ADC往往達(dá)不到要求，所以需要外接一個(gè)單獨(dú)的高性能ADC進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，本方案中推薦芯熾的14位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器SC1252(兼容ADI的AD9251)。

應(yīng)用簡圖

該方案先用采樣電阻采集線路中的電流大小，再通過低噪聲運(yùn)放（LNA）進(jìn)行信號(hào)放大處理，此處采用低噪聲運(yùn)放主要是減少對(duì)小信號(hào)的干擾，提高采集精度，減小誤差，然后通過14位ADC（SC1252）進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再用與l2C兼容的串行接口將轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)給到MCU。

SC1252是具有14位分辨率的精密模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），它的設(shè)計(jì)精度高，功耗低，易于實(shí)現(xiàn)，采用1.8V電源供電，內(nèi)置高性能采樣保持電路和片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源。

該雙通道14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器采用多級(jí)差分流水線架構(gòu)，內(nèi)置輸出糾錯(cuò)邏輯，在80 MSPS數(shù)據(jù)速率時(shí)可提供14位精度，并保證在整個(gè)工作溫度范圍內(nèi)無失碼。該ADC內(nèi)置多種功能特性，可使器件的靈活性達(dá)到最佳、系統(tǒng)成本最低，例如可編程時(shí)鐘與數(shù)據(jù)對(duì)準(zhǔn)、生成可編程數(shù)字測(cè)試碼等?？色@得的數(shù)字測(cè)試碼包括內(nèi)置固定碼和偽隨機(jī)碼，以及通過串行端口接口(SPI)輸入的用戶自定義測(cè)試碼。

SC1252采用一個(gè)差分時(shí)鐘輸入來控制所有內(nèi)部轉(zhuǎn)換周期。數(shù)字輸出數(shù)據(jù)格式為偏移二進(jìn)制、格雷碼或二進(jìn)制補(bǔ)碼。每個(gè)ADC通道均有一個(gè)數(shù)據(jù)輸出時(shí)鐘(DCO)，用來確保接收邏輯具有正確的鎖存時(shí)序。該器件支持1.8V和3.3V兩種CMOS電平，輸出數(shù)據(jù)可以在單條輸出總線上多路復(fù)用。

SC1252在連續(xù)轉(zhuǎn)換模式或單次觸發(fā)模式下工作，轉(zhuǎn)換后自動(dòng)斷電，并大大降低空閑期間的電流消耗。

SC1252用于電源采集模塊的優(yōu)勢(shì)：

1. 低電流消耗，200MHz模擬輸入頻率下具備70dB的SNR和74dB的SFDR，80MSPS的產(chǎn)品每通道功耗僅為68mW，大大降低了整個(gè)系統(tǒng)的功耗。

2. 1.8V~3.3V寬電壓輸入范圍，降低整體電路設(shè)計(jì)難度。

3. SC1252內(nèi)置高性能采樣保持電路、一個(gè)片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源、一個(gè)時(shí)鐘振蕩器和一個(gè)I2C接口。這些功能可以在減少所需的外部電路同時(shí)提高整體性能。

4. SC1252采用符合RoHS標(biāo)準(zhǔn)的64引腳的QFN封裝，有效縮小電路板體積設(shè)計(jì)。

應(yīng)用場合

通信

分集無線電系統(tǒng)

多模式數(shù)字接收器

I/Q解調(diào)系統(tǒng)

智能天線系統(tǒng)

電池供電儀表

手持式示波器

便攜式醫(yī)療成像

超聲

雷達(dá)/LIDAR