
ADE7878
Σ- Δ转换器采用两种技术来实现分辨率高
灰从什么本质上是一个1位的转换技术。该
首先是过采样。过采样装置,该信号是
采样速率(频率)比高出许多倍
感兴趣的带宽。例如,在采样率
在ADE7878是1.024兆赫,和感兴趣的带宽是
40 Hz至2 kHz的。过采样具有传播的效果
量化噪声在更宽的频带 - (噪声由于采样)
宽度。与噪声传播更多薄薄地在更宽的带宽,
在感兴趣的频带内的量化噪声被降低,如
如图28所示。然而,单独的过采样是没有效率
够改善该频带中的信号 - 噪声比( SNR)的
感兴趣的。例如, 4的过采样率是必需的
仅仅只有6分贝( 1比特) ,以增加信噪比。为了保持过
采样比在合理的水平,因此能够塑造
量化噪声,使广大的噪声位于该
更高的频率。在Σ - Δ调制器,噪音形
由积分器,其具有用于一个高通型反应
量化噪声。这是用于实现第二技术
高分辨率。其结果是,大部分噪声是在
较高的频率,其中它可通过数字低去除
带通滤波器。这种噪声整形示于图28 。
信号
抗混叠滤波器
( RC )
数字滤波器
状噪声
采样
频率
附近的采样频率,即频率, 1.024兆赫,
进入的对于计量感兴趣的频带,即40赫兹到
2千赫。以衰减高频(近1.024 MHz)的噪声
和防止感兴趣的频带,一个低通的失真
滤波器( LPF)必须引入。对于传统的电流
传感器时,建议使用一个RC滤波器的角
5千赫的衰减频率必须足够高以
1.024 MHz的采样频率。每十年的20分贝
衰减此过滤器通常足以消除
别名为常规电流传感器的影响。然而,对于一个
di / dt传感器,如一个Rogowski线圈,传感器具有每一个20分贝
十年涨幅。这种中和每十年衰减器20 dB
由低通滤波器产生的。因此,使用di / dt传感器的时候,拿
关心抵消每十年增益20分贝。一个简单的方法是
级联一个额外的RC滤波器;因此,每十年-40分贝
衰减就产生了。
混叠效应
采样
频率
0
2
4
512
频率(kHz )
1024
08510-015
图片
频率
图29.混叠效应
噪音
ADC传递函数
在ADE7878所有ADC被设计以产生相同的
24位有符号的输出代码的相同的输入信号电平。有
0.5 V满量程输入信号和1.2 V内部参考,
ADC输出码名义上是5928256 ( 0x5A7540 ) 。该
从ADC代码可能从0x800000之间变化( -8,388,608 )
和0x7FFFFF ( 8388607 ) ;这等效于将输入信号
± 0.707 V.但是水平,对于特定的性能,它是
建议不要超过±0.5 V的标称范围
输入信号降低ADC的性能,才能保证
超过± 0.5 V.
0
2
4
512
频率(kHz )
1024
信号
高分辨率
从输出
数字LPF
噪音
08510-014
0
2
4
512
频率(kHz )
1024
图28.降噪由于过采样和
噪声整形的模拟调制器
电流通道ADC
图30示出了用于ADC和信号处理路径
当前信道的输入执行机构(它是相同的IB和IC ) 。
该ADC输出签署二进制补码24位数据 -
话,并且可以8 kSPS时的速率(千样本
每秒)。使用指定的满量程模拟输入信号
±0.5的V,在ADC产生其最大输出代码值。
图30示出了适用于存在差的满量程的电压信号
无穷区间输入( IAP和IAN ) 。与ADC输出摆幅
-5,928,256 ( 0xA58AC0 )和5928256 ( 0x5A7540 ) 。该
输入IN,对应于3相的中性线电流
系统。如果没有中性线的存在,那么这个输入端连接到
AGND 。中性线电流的数据路径是类似于
相电流的路径,并示于图31 。
抗混叠滤波器
图27还示出了对输入的模拟低通滤波器(RC)的
到ADC。此过滤器被放置在ADE7878以外,其
作用是防止混叠。混叠是所有采样的神器
系统和被示于图29中混叠意味着
频率分量中的输入信号到ADC ,这
比ADC的采样率的一半以上,出现在
在下面的一半采样速率的频率采样的信号。
频率分量上述采样频率的一半(也
称为奈奎斯特频率,即512千赫兹)进行成像或
折回向下跌破512千赫。这是与所有ADC
不管架构。在所示的例子中,只
第0版|页92 25