高阻抗、高CMR、±10 V模拟前端信号调理 PCB图+电路原理图+bom表

PCB样板：

该电路是一个完整的模拟前端， 它利用一个16位差分输入PulSAR? ADC对±10 V工业级信号进行数字转换。该电路仅利用两个模拟器件，来提供一路具有高共模抑制(CMR)性能的高阻抗仪表放大器输入、电平转换、衰减和差分转换功能。 由于具有高集成度，该电路可节省印刷电路板空间，为常见的工业应用提供高性价比解决方案。

在过程控制和工业自动化系统中，典型的信号电平最高可达±10 V。而来自热电偶和称重传感器等传感器的信号输入则较小，因此常常会遇到大共模电压摆幅，这就需要灵活的模拟输入，它能以高共模抑制性能处理大小差分信号，同时具有高阻抗输入。

用现代低压ADC处理工业级信号时，必须进行衰减和电平转换。此外，全差分输入ADC具有以下优势：良好的共模抑制性能，更少的二阶失真产物，以及简化的直流调整算法。因此，工业信号需要经过进一步调理才能与差分输入ADC正确接口。



电路原理图采用ad8295：







bom表：

Quantity	Reference Designator(s)	Descriptions	Value	Package Type	Manufacturer	Manufacturer Part Number	PRTNUM_49
1	U3	16-Bit, 1.5 LSB INL, 250 kSPS PulSAR™  Differential ADC		RM-10	Analog Devices	AD7687BRMZ	30-025996-01
1	U2	G = 0.2, Level  Translation, 16-Bit ADC Driver		RM-8	Analog Devices	AD8275BRMZ	30-025997-01
1	U1	Precision  Instrumentation Amplifier with Signal Processing Amplifiers		CP-16-19-D	Analog Devices	AD8295BCPZ	30-025998-01
1	U4	IC ADP3336 ADJ 500mA  LDO ADI		RM-8	Analog Devices	ADP3336ARMZ	30-025190-01
1	U5	Ultralow Noise XFET  Voltage References with Current Sink and Source Capability		RM-8	Analog Devices	ADR431ARMZ	30-025999-01
4	B1-4	B0805 300ohm@100MHz  2A BLM21PG331SN1D MURATA	330@100MHz	0805	MURATA	BLM21PG331SN1D	7000692
9	C1-3  C5-7 C9 C16 C20	C0603 0.1uF 25V  GRM188R71E104KA01D Murata	0.1uF	0603	Murata	GRM188R71E104KA01D	7000767
1	C8	C0603 1.5nF 50V  GRM188R71H152KA01D Murata	1.5nF	0603	Murata	GRM188R71H152KA01D	7000917
2	C19  C22	C0603 100pF 50V  06035A101JAT2A  AVX	100pF	0603	AVX	06035A101JAT2A	7000405
1	C24	C0603 1nF 50V  X7R0603HTTD102J KOA	1nF	0603	KOA	X7R0603HTTD102J	7000406
1	C21	C0603 470pF 50V  06033A471JAT2A AVX	470pF	0603	AVX	06033A471JAT2A	7000352
2	C10-11	C0805 10uF 10V  GRM21BR61A106KE19L  MURATA	10uF	0805	MURATA	GRM21BR61A106KE19L	7000461
2	C13-14	C0805 1uF 25V  ECJ-2VB1E104K PANASONIC	1uF	0805	PANASONIC	ECJ-2VB1E104K	7000758
1	C4	C1206 22uF 6.3V  C2012X7R0J226K  TDK	22uF	1206	TDK	C2012X7R0J226K	7000630
3	C12  C15 C17-18	C1206 10uF 25V YAGEO	10uF	1206	YAGEO	CC1206ZKY5V8BB106	7000900
3	F1-3	CAP 3T C-Type Chip  EMIFIL CKD510JB1A105ST 10V TDK	1uF	EMIF3TC_0805		CKD510JB1A105ST	7000901
1	J5	SDP Connector		CON_120PIN_SMD	Hirose	FX8-120S-SV(21)	6000923
2	D1-2	Schottky Diode BAT54S  200mA 30V DIODES INC		SOT23	DIODES INC	BAT54S	7000899
1	U7	IC EEPROM I2C Bus 32K  24LC32A-I/SN MICROCHIP	32K	SOIC8	MICROCHIP	24LC32A-I/SN	1000614
1	U8	IC 74HC1G125GW NXP	74HC1G125GW	SOT353-1	NXP	74HC1G125GW	1000628
1	J4	3Pin 2.54mm  22-03-2031 MOLEX		SIP-3P	MOLEX	22-03-2031	6000964
3	JP1-3	3Pin 2.54mm  22-03-2031 MOLEX		SIP-3P	MOLEX	22-03-2031	6000964
3	PS1-3	Polyswitch  NANOSMDC035F 350mA 30V TYCO	NANOSMDC035F	1206	Tyco	NANOSMDC035F	6000972
2	R10  R12	R0603 100K 5%  1/10W  100ppm CRCW0603100KJNEA VASHAY	100K	0603	VASHAY	CRCW0603100KJNEA	7000367
2	R6-7	R0603 10K 1%  1/10W  RC0603FR-0710KL YAGEO	10K	0603	YAGEO	RC0603FR-0710KL	7000401
1	R31	R0603 210K 1%  1/10W  100ppm ERJ-3EKF2103V PANASONIC	210K	0603	PANASONIC	ERJ-3EKF2103V	7000771
7	R4-5  R13-17	R0603 33 1%  1/10W  100ppm CRCW060333R0FKEA VISHAY	33	0603	VISHAY	CRCW060333R0FKEA	7000415
1	R8	R0603 64.9K 1%  63mW  100ppm ERJ-3EKF6492V  PANASONIC	64.9K	0603	PANASONIC	ERJ-3EKF6492V	7000772
2	R1-2	R0805 1.5K 1%  100mW  100ppm CRCW08051K50FKEA VIshay	1.5K	0805	VIshay	CRCW08051K50FKEA	7000050
1	R11	SURFACE MOUNT  RESISTOR 0.031 X 0.061 INCHES, 1/10W	NP	0603	IPC SM-782 STD.
1	R3	SURFACE MOUNT  RESISTOR 0.048 X 0.079 INCHES	NP	0805	IPC SM-782 STD.
3	D3-5	Diode SBR2U30P1-7  Vf:0.5V@2A If:2A DIODES INC	SBR2U30P1-7	DIODE_S	DIODES INC	SBR2U30P1-7	7000782
2	J1-2	Terminal, 5.08mm, 2  Way		2P_200_45	MULTICOMP	MC24356	6000968
1	J3	Screw Terminal  MC24357 5.08mm 180(D) Multicomp		CON\5.08\3P	Multicomp	MC24357	6000969
18	+15VA  -15VA A1V25 A2V5 AGND D5V D6V DGND MISO SCL SCLK SDA SPI_SEL TP6-10	Test Point Hole  60*40(mil)		TP40
5	TVS1-5	TVS SMBJ30CA 600W  FAIRCHILD		DO-214AA	BOURNS	SMBJ30CA	7000907

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