AD7606简介

1   芯片简介

       AD7606是ADI公司的16位同步采样AD芯片，采样率高达200k。共有三个型号：AD7606/AD7606-6/AD7606-4，分别是8、6、4个采集通道。在电力线路测量和保护系统中，需要对多相输配电网络的大量电流和电压通道进行同步采样，AD7606是电力系统中最常用的AD采样芯片。

 

图 1

 

       片上集成模拟输入箝位保护、二阶抗混叠滤波器、跟踪保持放大器、16位电荷再分配逐次逼近型ADC内核、数字滤波器、2.5V基准电压源及缓冲、高速串行和并行接口。AD7606采用5V单电源供电，不再需要正负双电源，并支持真正±10V或±5V的双极性信号输入。所有的通道均能以高达200kSPS的速率进行采样，同时输入端箝位保护电路可以承受最高达±16.5V的电压。传统的逐次逼近(SAR)型ADC，由于其采样电容的设计，模拟输入前端一般需要运算放大器(简称运放，Operation Amplifier)来实现内部采样电容的驱动。正因此电容的存在，其等效输入阻抗与采样频率相关，而且在一些高采样率的应用中，使得前端驱动运放的选择变得十分苛刻。

 

图 2

 

       但在AD7606内部的信号调理电路中，已经包含了低噪声、高输入阻抗的信号调理电路，其等效输入阻抗完全独立于采样率且固定为1Mohm。同时输入端集成了具有40dB抗混叠抑制特性的滤波器，更是简化了前端设计，不再需要外部驱动和滤波电路。因此，二次互感器输出的信号无需再经过运放来缓冲就可以直接接入AD7606。

       AD7606内部集成了2.5V带隙电压基准和基准缓冲电路，其温度系数典型值为±10ppm/℃。设计应用中，选用内置基准或外部基准，将取决于系统的要求。多片ADC的设计中，如果需求高绝对精度，则应采用高初始精度和低温度系数的外部基准，以消除不同器件内置基准之间的差异而带来的误差。推荐选用初始精度0.04%，温度系数3ppm/℃的ADR421B。如果需求多片ADC通道之间的数值匹配，可设置第一片AD7606工作在内置基准模式，其余AD7606为外部基准模式，然后通过第一片AD7606的内置基准输出供给其余AD7606。这样，在不加外部基准的情况下即可保证多个AD7606通道间数据的匹配性，但此时系统的绝对精度取决于内置基准的性能。

 

图  3

 

       AD7606还提供了过采样和数字滤波功能。通过管脚OS[2:0]可以设置过采样倍数(OSR)为x2,x4,x8,x16,x32,x64。过采样打开后，内部的过采样控制电路和1阶Sinc数字滤波器会自动被使能，同时-3dB带宽也会相应的改变。

       ADC一般需要模拟电源和数字电源。大多数的系统都会有5V数字电源，却不一定具有5V模拟电源。此时如果模拟电路和数字电路共用同一个5V电源，有害的数字噪声可能会耦合到模拟电路并降低ADC的性能，通常应该避免这样的设计。如果不可避免，需要将5V的数字电源进行很好的滤波后再供给模拟电路用。AD7606的去耦设计十分简洁，仅需要9个电容，其中包括2个10uF，2个1uF，5个0.1uF。