JAJU896 June   2023 ADS131M08 , MSPM0G1507

 

  1.   1
  2.   概要
  3.   リソース
  4.   特長
  5.   アプリケーション
  6.   6
  7. 1システムの説明
    1. 1.1 最終製品
    2. 1.2 電気メータ
    3. 1.3 電力品質メータ、電力品質アナライザ
    4. 1.4 主なシステム仕様
  8. 2システム概要
    1. 2.1 ブロック図
    2. 2.2 設計上の考慮事項
      1. 2.2.1 TPS3840 を使用する外部電源電圧スーパーバイザ (SVS)
      2. 2.2.2 TMAG5273 リニア 3D ホール効果センサによる磁気改ざん検出
      3. 2.2.3 アナログ入力
        1. 2.2.3.1 電圧測定のアナログ・フロント・エンド
        2. 2.2.3.2 電流測定のアナログ・フロント・エンド
    3. 2.3 主な使用製品
      1. 2.3.1  ADS131M08
      2. 2.3.2  MSPM0G3507
      3. 2.3.3  セグメント LCD ディスプレイ駆動用の MSP430FR4131
      4. 2.3.4  TPS3840
      5. 2.3.5  THVD1400
      6. 2.3.6  ISO6731
      7. 2.3.7  ISO6720
      8. 2.3.8  TRS3232E
      9. 2.3.9  TPS709
      10. 2.3.10 TMAG5273
  9. 3システム設計理論
    1. 3.1  計測テスト用のソフトウェアを実装する方法
    2. 3.2  クロック供給システム
    3. 3.3  GUI 通信用の UART のセットアップ
    4. 3.4  リアルタイム・クロック (RTC)
    5. 3.5  MSP430FR4131 の LCD コントローラ
    6. 3.6  ダイレクト・メモリ・アクセス (DMA)
    7. 3.7  ADC のセットアップ
    8. 3.8  フォアグラウンド・プロセス
      1. 3.8.1 数式
    9. 3.9  バックグラウンド・プロセス
    10. 3.10 ソフトウェア関数 per_sample_dsp()
      1. 3.10.1 電圧と電流の信号
      2. 3.10.2 周波数測定とサイクル・トラッキング
    11. 3.11 LED パルスの生成
    12. 3.12 位相補償
  10. 4ハードウェア、ソフトウェア、テスト要件、テスト結果
    1. 4.1 必要なハードウェアとソフトウェア
      1. 4.1.1 ハードウェア
      2. 4.1.2 注意および警告
    2. 4.2 テスト構成
      1. 4.2.1  TIDA-010243 を計量テスト機器に接続する
      2. 4.2.2  電源オプションとジャンパ設定
      3. 4.2.3  電気メータの計測精度のテスト
      4. 4.2.4  計測読み取り値の表示とキャリブレーション
        1. 4.2.4.1 LCD から結果を表示する
        2. 4.2.4.2 PC からのキャリブレーションと結果の表示
      5. 4.2.5  MSPM0+ MCU のキャリブレーションとフラッシュの設定
      6. 4.2.6  ゲインのキャリブレーション
      7. 4.2.7  電圧および電流ゲインのキャリブレーション
      8. 4.2.8  有効電力ゲインのキャリブレーション
      9. 4.2.9  オフセット・キャリブレーション
      10. 4.2.10 位相キャリブレーション
      11. 4.2.11 ソフトウェア・コードの例
    3. 4.3 テスト結果
      1. 4.3.1 SVS 機能テスト
      2. 4.3.2 電気メータの計測精度の結果
  11. 5設計とドキュメントのサポート
    1. 5.1 設計ファイル
      1. 5.1.1 回路図
      2. 5.1.2 BOM
      3. 5.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項
      4. 5.1.4 レイアウトのプリント
      5. 5.1.5 ガーバー・ファイル
    2. 5.2 ツールとソフトウェア
    3. 5.3 ドキュメントのサポート
    4. 5.4 サポート・リソース
    5. 5.5 商標
  12. 6著者について

5.1.3 PCB レイアウトに関する推奨事項

この設計では、以下の一般的なガイドラインに従う必要があります。

  • デカップリング・コンデンサは、関連するピンの近くに配置します。
  • グランド・トレースの代わりにグランド・プレーンを使用し、特に ADS131M08 の近くではグランド・プレーンの切れ目を最小限にします。この設計では、上層と下層の両方にグランド・プレーンがあります。このような場合、ビアを自由に使用して、プレーン間に良好なスティッチが存在することを保証します。
  • ADC チャネルの入力への配線 2 本は、対称に、互いにできる限り近い位置に配置します。
  • 電力オフセットを行わないと、電圧から電流へのチャネルのクロストークにより、低電流での精度が低下する可能性があります。PCB 上での電圧から電流へのクロストークを最小限に抑えるため、ADC チャネル 0、1、2 を電流チャネル、チャネル 3、4、5 を電圧チャネルに割り当てるか、逆に ADC チャネル 0、1、2 を電圧チャネル、チャネル 3、4、5 を電流チャネルに割り当てます。
  • ADS131M08 デバイスの場合、1μF のコンデンサよりも 0.1μF のコンデンサを、AVDD ピンの近くに配置します。DVDD に接続されている 0.1μF と 1μF のコンデンサも同様に配置します。
  • ADS131M08 の AINxP ピンと AINxN ピンの順序は、あるコンバータ・チャネルから別のコンバータ・チャネルに移行するときに切り替わることに注意してください。この設計では、この順序の切替に対応できるよう、PCB 上の J4 と J6 の接続を適切に配線します。
  • 水晶をマイクロコントローラに接続するために使用するトレースの長さは最小限に抑えます。水晶のリードの周囲にガード・リングを配置し、水晶のハウジングを接地します。また、16.384MHz の水晶の下はクリーンなグランドにします。水晶の下に配線を置くことは避ける必要があります。また、高周波信号は水晶から離して配置します。
  • 電源接続には広いパターンを使用します。
  • 絶縁型 RS-232 と RS-485 には別のグランド・プレーンを使用します。この別のグランド・プレーンは、RS-232 と RS-485 のグランドの電位なので、基板の他の場所で使用されている GND とは異なります。
  • この設計に使用している ISO6731 および ISO6720 絶縁デバイスについて、推奨される空間距離と沿面距離の条件を満たされていることを確認します。