3 分組隔離式模擬輸入模塊

圖 3-1 所示為一個(gè)分組隔離式模擬模塊。分組隔離式模塊接收來(lái)自多個(gè)傳感器的輸入（例如溫度、壓力和液位），相對(duì)于單個(gè)參考場(chǎng)接地端（圖 3-1 中的 ISOGND）。如果預(yù)計(jì)傳感器接地端和 ISOGND 之間的共模電壓差異會(huì)很大，則模擬輸入可為差分輸入，如圖 3-1 所示。否則，這些輸入為單端輸入?？墒褂靡粋€(gè)差分放大器 (AMP) 抑制輸入共模，并提供以 ISOGND 為基準(zhǔn)的單端信號(hào)。使用具有高共模抑制能力的放大器時(shí)，不同輸入之間以及相對(duì)于 ISOGND 的共模差異會(huì)較大。模擬輸入通常設(shè)計(jì)為可通過(guò)軟件配置為電壓輸入（以便接收 0V 至 5V、-5V 至 +5V 和 -10V 至 +10V 輸入）或電流輸入 (0-20mA)。對(duì)于電流輸入模式，負(fù)載電阻 R_B 在模擬輸入的正負(fù)端子之間切換。

圖 3-1 分組隔離式模擬輸入模塊中的信號(hào)和電源隔離.

可使用一個(gè)多路復(fù)用器 (MUX) 定期將不同的通道輸入多路復(fù)用到 ADC。ADC 使用單個(gè)隔離式 SPI 接口與系統(tǒng)控制器（MCU、FPGA 或 ASIC）進(jìn)行連接。分組隔離的主要優(yōu)點(diǎn)是可降低 ADC 與信號(hào)和電源隔離的成本，并減小模塊的整體尺寸。需要額外的隔離通道來(lái)控制多路復(fù)用器和負(fù)載電阻器開(kāi)關(guān)。不過(guò)，成本仍然低于必須為每個(gè)模擬輸入通道使用專(zhuān)用 ADC 和隔離器的解決方案。

單個(gè)隔離式電源（例如推挽式轉(zhuǎn)換器）可為隔離側(cè)的所有電路供電。根據(jù)實(shí)施情況，除了 5V 電源外，可能還需要 +15V 和 -15V 電源。