基于DAS AD7606的可擴展多通道同步采樣數據采集系統(DAS)的布局

　　在電力線路測量和保護系統中，需要對多相輸配電網絡的大量電流和電壓通道進行同步采樣。這些應用中，通道數量從6個到64個以上不等。AD76068通道數據采集系統(DAS)集成16位雙極性同步采樣SAR ADC和片內過壓保護功能，可大大簡化信號調理電路，并減少器件數量、電路板面積和測量保護板的成本。高集成度使得每個AD7606只需9個低值陶瓷去耦電容就能工作。

　　在測量和保護系統中，為了保持多相電力線網絡的電流和電壓通道之間的相位信息，必須具備同步采樣能力。AD7606具有寬動態范圍，是捕獲欠壓/欠流和過壓/過流狀況的理想器件。輸入電壓范圍可以通過引腳編程設置為±5 V或±10 V。

　　此電路筆記詳細介紹針對采用多個AD7606器件應用而推薦的印刷電路板(PCB)布局。該布局在通道間匹配和器件間匹配方面進行了優化，有助于簡化高通道數系統的校準程序。當通道間匹配非常重要時，此電路可以使用2.5 V內部基準電壓源AD7606；而對于要求出色絕對精度的高通道數應用，此電路可以使用外部精密基準電壓源ADR421，它具有高精度（B級：最大值±1 mV）、低漂移（B級：最大值3 ppm/°C）、低噪聲（典型值1.75 μV p-p，0.1 Hz至10 Hz）等特性。低噪聲及出色的穩定性和精度特性使得ADR421非常適合高精度轉換應用。這兩個器件相結合，能夠實現業界前所未有的集成度、通道密度和精度。

　　電路描述

　　AD7606是一款集成式8通道數據采集系統，片內集成輸入放大器、過壓保護電路、二階模擬抗混疊濾波器、模擬多路復用器、16位200 kSPS SAR ADC和一個數字濾波器。圖1所示電路包括兩個AD7606器件，可以配置為使用2.5 V內部基準電壓源或2.5 V外部基準電壓源ADR421。如果REF SELECT引腳接邏輯高電平，則選擇內部基準電壓源。如果REF SELECT引腳接邏輯低電平，則選擇外部基準電壓源。

　　電源要求如下：AVCC = 5 V, VDRIVE = 2.3 V至5 V（取決于外部邏輯接口要求）。

　　本電路筆記描述一個評估板的布局和性能，其中內置兩個AD7606，構成一個16通道數據采集系統。

　　為實現良好的通道間匹配和器件間匹配，模擬輸入通道和器件去耦的對稱布局非常重要。所示數據支持利用圖1所示16通道ADC實現的匹配性能。

　　圖1. 采用兩個AD7606 8通道DAS的16通道、16位數據采集系統（原理示意圖，未顯示所有連接。對于通道間和器件間匹配測試，器件之間的具體連接參見正文）