隔离配不配接地 隔离开关引线距接地体的距离

Devices Connected/Referenced连接/参考器件ADA4530-1 飞安级输入偏置电流静电计放大器AD7172-2 集成真轨到轨缓冲器的低功耗、24位、31.25 kSPS、Σ-Δ型ADCADR4525 超低噪声、高精度基准电压源ADP2442 集成外部时钟同步功能的36 V、1 A同步降压DC-DC稳压器ADG1419 2.1 Ω导通电阻、±15 V/+12 V/±5 V、iCMOS单刀双掷开关ADP7118 20 V、200 mA、低噪声、CMOS LDO线性稳压器ADP7182 -28 V、-200 mA、低噪声、线性稳压器ADuM3151 3.75 kV、7通道、SPIsolator数字隔离器,用于SPI接口评估和设计支持
电路评估板
CN-0407电路评估板(EVAL-CN0407-SDPZ),由两片板组成低泄漏夹层板(EVAL-CN0407-1-SDPZ)数据采集板(EVAL-CN0407-2-SDPZ)系统演示平台(EVAL-SDP-CS1Z)设计和集成文件
原理图、布局文件、物料清单电路功能与优势
图1中的系统功能图显示了一个用于飞安级电流测量的精密模拟前端 。这个业界领先的解决方案非常适合化学分析仪和实验室级仪器使用,其中需要超高灵敏度模拟前端来对光电二极管、光电倍增管、法拉第筒等电流输出传感器进行信号调理 。可以使用该解决方案的应用包括质谱分析、色谱分析和库仑分析 。EVAL-CN0407-SDPZ为实际应用提供了一个参考设计,它将系统划分为一个低泄漏夹层板和一个数据采集板 。输入信号调理利用夹层板上的ADA4530-1实现 。ADA4530-1是一款静电计级放大器,其输入偏置电流非常低,在85°C时最大值为20 fA 。片上集成一个保护环缓冲器,用以防止输入引脚电流泄漏至印刷电路板(PCB) 。放大器默认配置为跨阻模式,采用10 GΩ玻璃电阻和金属屏蔽体,防止漏电流进入电路板上的任何高阻抗路径 。此外,夹层板含有未焊接的电阻和电容焊盘,方便用户利用表贴反馈电阻开发原型产品和实现其他输入配置 。数据采集板采用AD7172-2 24位Σ-Δ型模数转换器(ADC),由9 V单直流电源供电 。板载电源输出两块PCB所需的全部电压为两片板供电所需的全部电压 。该板通过SDP-S板(EVAL-SDP-CS1Z)连接到PC,并采用数字隔离防止来自USB总线或接地环路的噪声影响低电流测量 。图1.飞安测量系统功能框图(未显示所有连接和去耦)电路描述
低泄漏夹层板(EVAL-CN0407-1-SDPZ)
夹层板(EVAL-CN0407-1-SDPZ)基于FR-4和Rogers 4350B混合层压板制作,以使漏电流尽可能低 。外面两层为陶瓷(Rogers 4350B),内层为标准玻璃环氧树脂薄片(FR-4) 。当湿度较大时,相比于玻璃或环氧树脂材料,Rogers 4350B材料可提供优异的绝缘电阻 。它还能使漏电流最小,介电弛豫时间比玻璃或环氧树脂电介质要短得多 。有关介电弛豫的更多信息,请参阅ADA4530-1数据手册 。图2显示了电路板各层的堆叠情况 。所有敏感走线皆位于顶层,且被保护走线、过孔和平面包围 。
图2.夹层板各层堆叠采用玻璃电阻的跨阻放大器
图3.低泄漏夹层板(EVAL-CN0407-1-SDPZ)详细原理图图3为夹层板详细原理图,其中ADA4530-1配置为跨阻放大器(TIA),采用默认的10 GΩ玻璃电阻 。在此配置中,一条实心线从SMA连接器的中心引脚焊接到?IN焊盘 。SMA输入连接器的中心引脚与外屏蔽体之间有PTFE电介质 。该连接器安装在夹层板底部,PTFE核心和中心引脚通过顶部突出 。由于连接是用架空线通过突出的中心引脚连接到板顶部的焊盘,因此所有关键的高阻抗走线皆位于板顶部,板底部的屏蔽体因而也就不需要 。顶部有金属屏蔽体以防止静电干扰 。默认情况下,夹层板上的器件按照表1所示进行配置和预装 。表1.采用玻璃电阻的TIA默认设置
采用10 GΩ反馈电阻且输出电压范围为4.96 V时,对应的电流输入范围为±496 pA 。采用SMT电阻的跨阻放大器配置
对于不需要玻璃电阻所提供的低漏电流性能的应用,可以使用R2,后者支持0805、1206、1210和2510四种尺寸的SMT电阻 。跨阻放大器配置如图4所示 。在该配置中,从夹层板上的P2中移除玻璃电阻引脚,用R2处的电阻代替 。在该配置中,一个较小金属屏蔽体(单独提供)刚好贴合在夹层板上,使其尺寸更小 。另外可以将夹层板移出来进行单独评估,或作为最终系统的一部分与数据采集板分开评估 。