图4. eval-AD7280AEDZ PCB的第3层包含菊花链信号的下部屏蔽
隔离栅处的接地护栏用于围住PCB左侧构成的低压端。该护栏由通过过孔系在一起的保护环组成,连接到板上所有层的数字地。到达电路板边缘的电源层与接地层上的噪声可能会辐射,但采用这种屏蔽结构时,噪声会被反射回来。
当驱动电流源跨过接地层之间的间隙时,也可能产生输入至输出的偶极子辐射。为将这种效应降至最小,隔离间隙处使用一个连续的屏蔽体,从而将接地层扩展至PCB的所有层上,以利用屏蔽重叠部分构成跨隔离栅耦合。各层上的隔离间隙保持最小,测试板使用0.4 mm的间隙。
测试结果
衡量该电路性能的一个重要指标是最终输出电压测量结果中的噪声量。
图5所示为VIN3−VIN2通道的10,000个测量样本的直方图。此数据利用与eval-CED1Z转换器评估与开发板相连的AD7280评估板测得。
使用一个由电源电压驱动的电阻分压器串来模拟电池电压。捕捉到的码字2675代表3.612 V,这是典型的锂离子电池电压。注意,只有一小部分码字受噪声影响而落在主仓之外。
图5. 10,000样本的码字直方图(VIN3 – VIN2通道)
总结
经验证,该电路能够稳定地工作,并具有良好的精度。利用 iCoupler® 隔离产品,可以实现其它的隔离通道组合。例如,可以额外增加一个隔离通道来支持AD7280A的 PD 信号,而不是像本电路一样节省一个通道并使用VISO输出电源来驱动AD7280A的PD 信号。选择哪些信号通过哪个隔离器也是可以改变的。本电路中,4个SPI信号(SCLK, CS, SDI和SDO)通过ADuM5401隔离器,CNVST 和alert信号通过ADuM1201隔离器。