TIDA-00202

HIPERFACE 位置编码器接口参考设计

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概述

TIDA-00202 参考设计实现了一种连接至 HIPERFACE 位置编码器的符合 EMC 标准的工业模拟和数字混合接口。此设计对双向参数通道使用具有 IEC-ESD 和 IEC-EFT 保护的 3.3V 电源 RS485 收发器。对于模拟正弦/余弦信号通道，此设计提供两个选项，为具有和没有嵌入式 ADC 的处理器连接提供灵活性，或者同时使用这两个选项为其提供冗余性。第一个选项具有全差动双 12 位 ADC 及 SPI 输出，第二个选项具有双差动输入及单端模拟输出 (0-3.3V)。此设计采用 16V 到 36V 宽电压范围内的符合工业标准的 24V 输入。编码器的电源可以配置为 7 到 12V（默认 11V）并提供短路保护。一个具有模拟和逻辑信号的 3.3V I/O 连接器有助于轻松连接到具有 HIPERFACE 主设备 IP 内核的主机处理器。为了进行快速评估，此设计提供了一个示例固件以便 C2000™ Piccolo MCU 计算绝对角度位置并通过虚拟 COM 端口显示此位置。

特性

此接口是一种连接至 HIPERFACE 位置编码器的符合 EMC 标准的接口，具有最高 38400 波特的数字双向参数通道以及带宽至少为 150kHz 的模拟正弦/余弦通道。
3.3V 电源半双工 RS485 收发器具有 12kV IEC-ESD 和 4kV IEC-EFT。
用于正弦和余弦信号的双信号路径选项具有双 12 位 ADC 及 SPI 输出或双模拟输出 (0-3.3V)，可确保灵活地连接至具有和没有嵌入式 ADC 的 MCU。
主机处理器接口 (3.3V I/O) 可轻松连接到 HIPERFACE 主设备的 MCU（例如 C2000™）。
C2000™ Piccolo MCU 上的示例固件可用于从 HIPERFACE 位置编码器计算和显示插值绝对角度。
满足 IEC61800-3 中针对 ESD、快速瞬变脉冲以及不同级别浪涌的 EMC 抗扰性要求。

工业

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参考设计概述和经过验证的性能测试数据

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Assembly drawing — TIDA-00202

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元件放置方式设计布局的详细原理图

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Bill of materials (BOM) — TIDA-00202

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设计元件、引用标识符和制造商/器件型号的完整列表

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CAD/CAE symbol — TIDA-00202

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IC 元件的 3D 模型和 2D 图纸使用的文件

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Gerber file — TIDA-00202

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包含设计 PCB 物理板层信息的设计文件

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PCB layout — TIDA-00202

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用于生成 PCB 设计布局的 PCB 层图文件

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Schematic — TIDA-00202

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设计布局和元件的详细原理图

产品

在设计中包括 TI 产品和可能的替代产品。

比较器

TLV3202 — 5.5V 高速双路推挽比较器

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AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS560200 — 采用 SOT-23 封装、具有高级 Eco-Mode™ 的 17V 输入、500mA 同步降压稳压器

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS717 — 具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML

精密 ADC

ADS7254 — 12 位、1MSPS、双路、同步采样差分 SAR ADC

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ESD 保护二极管

TPD2E007 — 适用于交流信号数据接口的双路 10pF、±13V、±8kV ESD 保护二极管

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线性和低压降 (LDO) 稳压器

TPS799 — 具有低噪声和使能功能的 200mA、低 IQ、低压降稳压器

数据表: PDF | HTML

线性和低压降 (LDO) 稳压器

LP2954 — 250mA、30V、低压降稳压器

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全差分放大器

THS4531A — 超低功耗、RRO、全差动放大器

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并联电压基准

TLV431 — 精度为 1.5% 的低电压可调节精密并联稳压器

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高速运算放大器 (GBW ≥ 50MHz)

OPA2365 — 2.2V、50MHz、低噪声单电源轨到轨运算放大器

数据表: PDF | HTML

RS-485 和 RS-422 收发器

SN65HVD72 — 具有 IEC ESD 保护功能和 250kbps 的 3.3V 半双工 RS-485

数据表: PDF | HTML

AC/DC 和 DC/DC 转换器（集成 FET）

TPS5401 — 3.5V 至 42V 输入 0.5A 降压转换器

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开始开发

软件

仿真模型

TIDM038 — TIDA-00202 Simulation

支持的产品和硬件

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发布信息

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*	设计指南	Interface to a HIPERFACE Position Encoder Design Guide (Rev. A)				2016-3-3

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概述

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TLV3202 — 5.5V 高速双路推挽比较器

TPS560200 — 采用 SOT-23 封装、具有高级 Eco-Mode™ 的 17V 输入、500mA 同步降压稳压器

TPS717 — 具有使能功能的 150mA、高 PSRR、低 IQ、低压降稳压器

ADS7254 — 12 位、1MSPS、双路、同步采样差分 SAR ADC

TPD2E007 — 适用于交流信号数据接口的双路 10pF、±13V、±8kV ESD 保护二极管

TPS799 — 具有低噪声和使能功能的 200mA、低 IQ、低压降稳压器

LP2954 — 250mA、30V、低压降稳压器

THS4531A — 超低功耗、RRO、全差动放大器

TLV431 — 精度为 1.5% 的低电压可调节精密并联稳压器

OPA2365 — 2.2V、50MHz、低噪声单电源轨到轨运算放大器

SN65HVD72 — 具有 IEC ESD 保护功能和 250kbps 的 3.3V 半双工 RS-485

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