用于±10 V输入的单电源、完全隔离式数据采集系统

高电压能力

这款PCB依据2500 V基本绝缘规范而设计。不建议进行2500 V以上的高电压测试。在高电压下使用该评估板时必须谨慎，而且不得依赖该PCB来实现安全功能，因为它未经过高电位测试（也称为高压测试或耐压绝缘测试），也未通过安全认证。

常见变化

经验证，采用图中所示的元件值，该电路能够稳定地工作，并具有良好的精度。可在该配置中采用其他精密运算放大器和其他ADC，以将±10V输入电压范围转换成数字输出，用于本电路的各种其他应用中。

可依据"电路设计"部分的等式，针对±10 V输入电压范围以外进行设计，如图1所示。表2显示针对某些标准电压范围计算电阻。

表2.标准电压范围元件值

在下限为零且上限高于基准电压时，转换不需增益（k = 1），并且可简化电路。图4显示输入范围为0 V至10 V的一个例子。

图4. 0 V至10 V隔离式单电源模数转换（未显示所有连接和去耦）

AD7091与AD7091R类似，但没有基准电压输出，而且输入范围等于电源电压。AD7091可与2.5 V ADR391基准电压源配合使用。ADR391不需要缓冲，因此可在电路中使用一个AD8605.

ADR391是一款精密2.5 V带隙基准电压源，具有低功耗、高精度（温度漂移为9 ppm/°C）等特性，采用微型TSOT封装。

AD8608是AD8605的四通道版本，在需要额外的精密运算放大器时，可以替代AD8606.

AD8601、AD8602和AD8604分别为单通道、双通道和四通道轨到轨、输入和输出、单电源放大器，具有超低失调电压和宽信号带宽等特性，可以替代AD8605、AD8606和AD8608.

AD7457是一款12位、100 kSPS、低功耗SAR ADC，在不需要300 kSPS吞吐速率的情况下，可以与ADR391基准电压源相配合，用于代替AD7091R.

电路评估与测试

本电路采用EVAL-CN0335-PMDZ电路板、SDP-PMD-IB1Z和EVAL-SDP-CB1Z系统演示平台（SDP）评估板。转接板SDP-PMD-IB1Z和SDP板EVAL-SDP-CB1Z采用120引脚对接连接器。转接板和EVAL-CN0335-PMDZ板采用12引脚Pmod对接连接器，可快速进行设置和评估电路性能。EVAL-CN0335-PMDZ板包含要评估的电路（如本笔记所述），SDP评估板与CN0335评估软件配合使用，以捕获来自EVAL-CN0335-PMDZ电路板的数据。

设备要求

。带USB端口的Windows XP、Windows Vista（32位）或Windows 7/8（64位或32位）PC

。EVAL-CN0335-PMDZ电路评估板

。EVAL-SDP-CB1Z SDP评估板

。SDP-PMD-IB1Z转接板

。CN0335评估软件

。精密电压源

开始使用

将CN0335评估软件光盘放进PC的光盘驱动器，加载评估软件。也可以从CN0335评估软件中下载最新版的评估软件。打开"我的电脑"，找到包含评估软件光盘的驱动器，打开setup.exe.按照屏幕上的提示完成安装。建议将所有软件安装在默认位置。

功能框图

图5所示为测试设置的功能框图。

设置

1.通过直流管式插孔将EVAL-CFTL-6V-PWRZ（+6 V直流电源）连接到SDP-PMD-IB1Z转接板。

2.通过120引脚ConA连接器将SDP-PMD-IB1Z（转接板）连接到EVAL-SDP-CB1Z SDP板。

3.通过USB电缆将EVAL-SDP-CB1Z（SDP板）连接到PC.

4.通过12引脚接头Pmod连接器将EVAL-CN0335-PMDZ评估板连接到SDP-PMD-IB1Z转接板。

5.通过端子板J2将电压源（电压生成器）连接到EVAL-CN0335-PMDZ评估板。

测试

启动评估软件。如果"设备管理器"中出现"Analog Devices System Development Platform（ADI系统开发平台）"驱动器，软件便能与SDP板通信。一旦USB通信建立，就可以使用SDP板来发送、接收、捕捉来自EVAL-CN0335-PMDZ板的串行数据。可将各种输入电压值保存到电脑中。有关如何使用评估软件来捕捉数据的详细信息，请参阅CN0335软件用户指南。

EVAL-CN0335-PMDZ板照片如图6所示。

图5.测试设置功能框图


图6. EVAL-CN0335-PMDZ板的照片