CS5461A
DS661F1 13
4. theory 的 运作
这 cs5461a 是 一个 双-频道 相似物-至-数字的 con-
verter (模数转换器) followed 用 一个 computation engine 那 每-
形式 电源 calculations 和 活力-至-脉冲波
转换. 这 流动 图解 为 这 二 数据 paths 是
depicted 在图示 2. 这 相似物 输入 是 structured
和 二 专心致志的 途径,电压 和 电流, 然后
优化 至 使简化 interfacing 至 感觉到 elements.
这 电压-感觉到 元素 introduces 一个 电压
波形 在 这 电压 频道 输入 vin± 和 是 sub-
ject 至 一个 增益 的 10x. 一个 第二-顺序, delta-sigma mod-
ulator 样本 这 amplified 信号 为 digitization.
同时发生地, 这 电流-感觉到 元素 introduces
一个 电压 波形 在 这 电流 频道 输入 iin±
和 是 主题 至 这 二 可选择的 增益 的 这 pro-
grammable 增益 放大器 (pga). 这 amplified 信号 是
抽样 用 一个 fourth-顺序,delta-sigma modulator 为
digitization. 两个都 转换器 样本 在 一个 比率 的
MCLK/8, 这 在-抽样 提供 一个 宽 动态
范围 和 simplified 一个德州仪器-alias 过滤 设计.
4.1 数字的 过滤
这 decimating 数字的 过滤 在 两个都 途径 是 sinc
3
过滤 followed 用 4th-顺序, iir 过滤. 这 单独的-位
数据 是 passed 至 这 低-通过 decimation 过滤 和 输出-
放 在 一个 fixed 文字 比率. 这 输出 文字 是 passed 至
这 iir 过滤 至 compensate 为 这 巨大 滚动-止 的
这 低-通过 过滤 运作.
一个 optional 数字的 高-通过 过滤 (
HPF
在图示 2) re-
moves 任何 直流 组件 从 这 选择 信号
path. 用 removing 这 直流 组件 从 这 电压
和/或者 这 current 频道, 任何 直流 内容 将 也 是
移除 从 这 计算 起作用的 电源 作 好. 和
两个都 hpfs 使能, 这 直流 组件 将 是 移除
从 这 计算 v
RMS
和 i
RMS
作 好 作 这 appar-
ent 电源.
4.2 电压 和 电流 度量
这 数字的 过滤 输出 文字是 然后 主题 至 一个 直流 止-
设置 调整 和 一个 增益 校准 (看部分 7.
系统 校准
在 页 33). 这 校准 mea-
surement 是 有 至 the 用户 用 读 这 instan-
taneous 电压 和 电流 寄存器.
这 root 意思 正方形的 (rms) calculations 是 每-
formed 在 n instantaneous 电压 和 电流 sam-
ples, v
n
和 i
n
各自 (在哪里 n 是 这 循环 计数),
使用 这 formula:
和 likewise 为 v
RMS
, 使用 v
n
. i
RMS
和 v
RMS
是 交流-
cessible 用 寄存器 读, 这个 是 updated once ev-
ery 循环 计数 (涉及 至 作 一个 computational 循环).
4.3 电源 度量
这 instantaneous 电压 和 电流 样本 是
multiplied 至 获得 这 instantaneous 电源 (看图-
ure 2). 这 产品 是 然后 averaged 在 n 变换器-
sions 至 计算 起作用的 电源和 使用 至 驱动 活力
脉冲波 输出 e1
, e2和 e3. 输出 e3提供 一个 uni-
表格 脉冲波 stream 那 是 均衡的 至 这 起作用的 pow-
er 和 是 设计 为 系统 校准.
至 发生 一个 值 为 这 accumulated 起作用的 活力
在 这 last computation cycle, 这 起作用的 电源 能 是
multiplied 用 这 时间 持续时间的 这 computation 循环.
电压
SINC
3
+
X
V*
gn
X
V
*
电流
SINC
3
+
X
I*
gn
延迟
REG
延迟
REG
HPF
选项
X
I*
RMS
V*
RMS
E1
IIR
I
*
I
DCoff
*
V
DCoff
*
PGA
IIR
X
+
+
Σ
Σ
活力-至-脉冲波
X
E3
+
Σ
X
+
配置 寄存器 *
数字的 过滤
数字的 过滤
HPF
选项
X
S
*
2nd 顺序
∆Σ
Modulator
4th 顺序
∆Σ
Modulator
x10
+
I
ACoff
*
Σ
+
+
V
ACoff
*
Σ
+
E2
√
N
÷
N
Σ
N
÷
N
Σ
P
*
起作用的
√
N
÷
N
Σ
P
止
*
P
*
X
X
SYS
增益
*
PC6 PC5 PC4 PC3
PC2
PC1 PC0
6
PulseRateE
1,2
*
PulseRateE
3
*
活力-至-脉冲波
*
denotes 寄存器 名字.
图示 2. 数据 流动.
I
RMS
I
n
n0
=
N1
–
∑
N
--------------------
=
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