電流采集模塊是采用采樣電阻分流采樣的方式進行檢測，作為一個通用模塊能夠應用在工業(yè)領(lǐng)域的許多產(chǎn)品當中，檢測線路中幾毫安~幾百安的電流，因此對信號的采集精度等要求比較高，而MCU自帶的ADC往往達不到要求，所以需要外接一個單獨的高性能ADC進行模數(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，再通過低噪聲運放（LNA）進行信號放大處理，此處采用低噪聲運放主要是減少對小信號的干擾，提高采集精度，減小誤差，然后通過14位ADC（SC1252）進行模數(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)計精度高，功耗低，易于實現(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)基準電壓源。

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

SC1252采用一個差分時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)格式為偏移二進制、格雷碼或二進制補碼。每個ADC通道均有一個數(shù)據(jù)輸出時鐘(DCO)，用來確保接收邏輯具有正確的鎖存時序。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：

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)計難度。

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

4. SC1252采用符合RoHS標準的64引腳的QFN封裝，有效縮小電路板體積設(shè)計。

應用場合

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/LIDAR