具有270V共模抑制性能的雙向隔離式高端電流檢測模塊

在轉換成數(shù)字字之前的信號鏈最后一級上，AD8622輸出電壓接受調(diào)理，以適合ADC的模擬輸入電壓范圍。圖4所示的“漏斗放大器”AD8475提供兩個可選衰減系數(shù)（0.4和0.8）。此外，信號會轉換成差分形式，輸出端的共模電壓則由VOCM引腳上的電壓決定。采用5 V單電源供電時，模擬輸入電壓范圍為±12.5 V（對于單端輸入）。

圖4. AD8475漏斗放大器

如圖1所示，輸出共模電壓由電阻分壓器設置為2.5 V，而電阻分壓器則由ADR435的5 V基準輸出驅(qū)動。
該系統(tǒng)的主要噪聲源是AD629在0.1 Hz至10 Hz帶寬范圍內(nèi)的15 μV p-p輸出噪聲。對于100 mV滿量程信號，無噪聲代碼分辨率為：

AD8622的輸出噪聲僅為0.2 μV p-p，與AD629相比可忽略不計。AD8475的輸出噪聲為2.5 μV p-p，當滿量程信號電平為4 V p-p時同樣可忽略不計。

注意，AD7170的電源電壓由四通道隔離器ADuM5402的隔離電源輸出(+5.0 VISO)提供。AD7170的基準電壓由 ADR435精密XFET?基準電壓源提供。ADR435的初始精度為±0.12%（A級），典型溫度系數(shù)為2 ppm/°C。ADR435具有7.0 V至18.0 V的寬工作范圍，采用+15.0 V供電軌作為電源。

雖然AD7170 VDD和REFIN(+)都可以采用5.0 V電源，但使用獨立的基準電壓源可提供更高的精度。

AD7170 ADC的輸入電壓在ADC的輸出端轉換為偏移二進制碼。ADuM5402為DOUT數(shù)據(jù)輸出、SCLK輸入和PDRST輸入提供隔離。雖然隔離器是可選器件，但建議使用該器件來保護下游數(shù)字電路，使其不受高共模電壓影響，以免發(fā)生故障。

代碼在PC中利用SDP硬件板和LabVIEW軟件進行處理。

圖5比較了LabVIEW記錄的ADC輸出端代碼與基于理想系統(tǒng)而計算的理想代碼。圖中顯示該電路如何在整個輸入電壓范圍內(nèi)（?100 mV至+100 mV）實現(xiàn)不足0.5%的端點線性誤差。如果需要，可以使用軟件校準消除失調(diào)誤差和增益誤差。

圖5. 實際代碼、理想代碼、誤差百分比與分流電壓的關系圖