新一代16位8通道同步采樣ADC-AD7606在智能電網中的應用

　　AD7606/AD7606-6/AD7606-4為16位同步采樣模數數據采集系統(DAS)，分別有8、6、4個采集通道。片上集成模擬輸入箝位保護、二階抗混疊濾波器、跟蹤保持放大器、16位電荷再分配逐次逼近型ADC內核、數字濾波器、2.5V基準電壓源及緩沖、高速串行和并行接口。AD7606采用5V單電源供電，不再需要正負雙電源，并支持真正±10V或±5V的雙極性信號輸。所有的通道均能以高達200 kSPS的速率進行采樣，同時輸入端箝位保護電路可以承受最高達±16.5V的電壓。

　　傳統的逐次逼近(SAR)型ADC，由于其采樣電容的設計，模擬輸入前端一般需要運算放大器(簡稱運放，Operation Amplifier)來實現內部采樣電容的驅動，如圖3所示。正因此電容的存在，其等效輸入阻抗與采樣頻率相關，而且在一些高采樣率的應用中，使得前端驅動運放的選擇變得十分苛刻。

　　但在AD7606內部的信號調理電路中，已經包含了低噪聲、高輸入阻抗的信號調理電路，其等效輸入阻抗完全獨立于采樣率且固定為1Mohm。同時輸入端集成了具有40dB抗混疊抑制特性的濾波器，更是簡化了前端設計，不再需要外部驅動和濾波電路。因此，二次互感器輸出的信號無需再經過運放來緩沖就可以直接接入AD7606。圖4是AD7606的典型設計。

　　AD7606內部集成了2.5V帶隙電壓基準和基準緩沖電路，其溫度系數典型值為±10ppm/℃。設計應用中，選用內置基準或外部基準，將取決于系統的要求。多片ADC的設計中，如果需求高絕對精度，則應采用高初始精度和低溫度系數的外部基準，以消除不同器件內置基準之間的差異而帶來的誤差。推薦選用初始精度0.04%，溫度系數3ppm/℃的ADR421B。如果需求多片ADC通道之間的數值匹配，可設置第一片AD7606工作在內置基準模式，其余AD7606為外部基準模式，然后通過第一片AD7606的內置基準輸出供給其余AD7606。這樣，在不加外部基準的情況下即可保證多個AD7606通道間數據的匹配性，但此時系統的絕對精度取決于內置基準的性能。

　　AD7606的數字接口可以配置在并行或串行模式。數字接口的電平Vdrive為2.3V～5.25V，可以跟當前任何主流的CPU/DSP連接。需要注意的是，當配置AD7606工作在串行接口模式時，數據總線的DB[15:9]和DB[6:0]引腳需要做接地處理。

　　AD7606提供了過采樣和數字濾波功能。通過引腳OS[2:0]可以設置過采樣倍數(OSR)為x2, x4, x8, x16, x32, x64。過采樣打開后，內部的過采樣控制電路和1階Sinc數字濾波器會自動被使能，同時-3dB帶寬也會相應地改變。