AD7616:16位DAS 具有高精度、设计简化和降低成本优点（数据手册和设计指南）

主要介绍了 Analog Devices 公司的 AD7616 数据采集系统，这是一款用于智能电网配电设备的解决方案，具有高精度、设计简化和成本降低等优点，具体内容如下：
*附件：AD7616 数据手册.pdf
*附件：AD7616 用户手册.pdf

1. 应用领域
   • 电力线监测 ：可用于监测电力系统中的电压、电流等参数，帮助实现电网的稳定运行和故障诊断。
   • 低压 DTU 和 FTU 的继电保护 ：为低压配电终端单元（DTU）和馈线终端单元（FTU）提供精确的电流和电压采样，确保继电保护系统的快速响应和可靠性，防止电力设备损坏和故障扩大。
   • 多相电机控制 ：能够同时采集多相电机的电流和电压信号，实现对电机运行状态的精确监测和控制，提高电机的效率和性能，同时有助于诊断电机故障。
   • 仪器仪表和控制系统 ：作为数据采集前端，为各类仪器仪表和控制系统提供高精度的模拟信号转换，满足工业自动化、实验室测试等领域对数据采集的严格要求。
   • 数据采集系统 ：广泛应用于各种需要对多路模拟信号进行快速、精确采集的场合，如工业过程控制、环境监测、能源管理等。
2. 产品特点
   • 高精度测量 ：片上 ADC 具有 90dB 的信噪比（SNR），可轻松实现 0.2 级测量精度，通过片上过采样模式可实现更高的 92dB SNR 性能。
   • 高度集成设计 ：16 位数据采集系统，支持 16 通道双同步采样，简化了系统设计，减少了相移问题。
   • 多种输入信号范围兼容 ：可接受 ±10V、±5V、±2.5V 的输入信号，适应不同应用场景。
   • 高阻抗输入缓冲 ：模拟前端具有 1MΩ 高阻抗、极低漂移的输入缓冲，无需外部保护电路和信号调理 IC，降低系统成本。
   • 单电源供电 ：仅需 5V 电源，简化了电源设计。
   • 丰富的功能特性 ：包括模拟输入钳位保护、灵活的数字滤波器、2.5V 参考和参考缓冲、高速串行和并行接口、可选 CRC 错误检查、硬件 / 软件配置、片上自检测功能等。
3. 产品优势
   • 简化系统设计 ：16 通道双同步采样输入方案简化了系统设计，减少了相移问题，单 5V 电源供应也降低了电源设计复杂度。
   • 降低系统成本 ：高度集成，无需外部保护电路和信号调理 IC，减少了物料清单（BOM）成本。
     。

---

产品描述

AD7616是一款16位DAS，支持对16个通道进行双路同步采样。AD7616采用5 V单电源供电，可以处理±10 V、±5 V和±2.5 V真双极性输入信号，同时每对通道均能以高达1 MSPS的吞吐速率和90.5 dB SNR采样。利用片内过采样模式可实现更高的SNR性能（过采样率(OSR)为2时，SNR为92 dB）。

输入箝位保护电路可以耐受高达±21 V的电压。无论以何种采样频率工作，AD7616的模拟输入阻抗均为1 MÙ。它采用单电源工作方式，具有片内滤波和高输入阻抗，因此无需驱动运算放大器和外部双极性电源。

该器件均内置模拟输入箝位保护、一个双路16位电荷再分配SAR模数转换器(ADC)、一个灵活的数字滤波器、2.5 V基准电压源和基准电压缓冲器以及高速串行和并行接口。

AD7616兼容串行外设接口(SPI)/QSPI™/DSP/MICROWIRE

应用

• 电力线路监控
• 保护继电器
• 多相电机控制
• 仪器仪表和控制系统
• 数据采集系统(DAS)

特性

• 16通道、双路、同步采样输入
• 可独立选择的通道输入范围
  • 真双极性：±10 V、±5 V、±2.5 V
• 5 V单模拟电源，VDRIVE电源电压：2.3 V至3.6 V
• 完全集成的数据采集解决方案
  • 模拟输入箝位保护
  • 具有1 MΩ模拟输入阻抗的输入缓冲器
  • 一阶抗混叠模拟滤波器
  • 片内精密基准电压及基准电压缓冲器
  • 双通道16位逐次逼近型寄存器(SAR)ADC
  • 吞吐速率：2 × 1 MSPS
  • 通过数字滤波器提供过采样功能
  • 灵活的序列器，支持突发模式
• 灵活的并行/串行接口
  • SPI/QSPI/MICROWIRE/DSP兼容
  • 可选循环冗余校验(CRC)错误检查
• 硬件/软件配置
• 性能
  • 信噪比(SNR)：92 dB（500 kSPS、2倍过采样）
  • 信噪比(SNR)：90.5 dB (1 MSPS)
  • 总谐波失真(THD)：−103 dB
  • ±1 LSB INL（典型值），±0.99 LSB DNL（最大值）
  • 模拟输入通道提供8 kV ESD额定值
• 片内自检测功能
• 80引脚LQFP封装

数据手册

• AD7616: 16-Channel DAS with 16-Bit, Bipolar Input, Dual Simultaneous Sampling ADC Data Sheet (Rev.0)

用户手册

• UG-1012: Evaluating the AD7616/AD7616-P 16-Channel DAS with 16-Bit, Bipolar Input, Dual Simultaneous Sampling ADC (Rev.B)

应用笔记

• AN-1416：配置AD7616用于高动态范围应用的设置示例 (Rev.0)
• AN-1409: 利用AD7616灵活的可编程序列器和突发模式实现准同步采样 (Rev.0)

产品亮点

• AD7616 Data Acquisition System

器件驱动器

• [AD7616 GitHub no-OS Driver Source Code]
• [AD7606 GitHub Linux Driver Source Code (SPI)]

评估板

EVAL-AD7616SDZ/EVAL-AD7616-PSDZ是一款单一的全功能评估板，专为轻松评估AD7616和AD7616-P模数转换器(ADC)的全部特性而设计。该评估板可通过120路高速系统演示平台(SDP-B)连接器(J10)由EVAL-SDP-CB1Z控制。EVAL-SDP-CB1Z SDP-B板可通过PC的USB端口并使用评估板软件来控制评估板；评估板软件可从AD7616和AD7616-P产品页面下载。
设计文件 ：*附件：EVAL-AD7616SDZ-Schematics.zip
评估软件 ：AD7616 Evaluation Software

• AD7616和AD7616-P的全功能评估板
• 板载电源
• 独立工作能力
• 兼容SDP-B控制器板
• PC软件用于控制和数据分析
  

审核编辑 黄宇