16位、高精度4-20mA输入隔离模拟前端(AFE)

16 位、高精度4-20mA 输入隔离模拟前端

(AFE)

本文介绍了Campbell 子系统参考设计（MAXREFDES4 #）在工业控制和工业自动化中的应用，能够满足这类产品对高分辨率、高隔离度的需求。文中

提供了FFT 和直方图实验室测试结果，并给出了硬件和固件设计文件。简介在工业控制和工业自动化应用中，通常需要高分辨率数据转换器。虽然今天的现

场可编程门阵列（FPGA）和微控制器内部集成了数/模转换器（ADC），但在

多数情况下，ADC 的分辨率不高，也缺乏足够的隔离。Campbell 子系统参考

设计（MAXREFDES4 # ）为16 位高精度工业模拟前端（AFE），可接收一路4-20mA 电流环或一路0.2V 至4.096V 的电压输入信号，提供隔离电源和完整

的数据采集小型化设计。Campbell 设计包括高精度低噪声缓冲器

（MAX44250）、高精度ADC （MAX11100）、超高精度4.096V 电压基准（MAX6126）、600VRMS 数据隔离器（MAX14850），以及隔离的5V 电源（MAX256/MAX1659）。这个AFE 方案可以用于任何高精度模/数转换场合，

但主要针对工业传感器、工业自动化、过程控制、可编程逻辑控制器（PLC）

和医学应用。

硬件详细说明3.3V 和5V 两种模块均提供Pmod 引脚排列和其它引脚排列。该模块为3.3V 供电版本，其SPI 引脚排列如下图所示。供电要求如表1 所示，当前支持的平台及其端口见表2.

Campbell 子系统非常适合高精度4-20mA 电流环或0.2V - 4.096V 输入范围的数据采集系统。硬件设计同时提供电源隔离（MAX256）和数据隔离