可编程逻辑操控器(PLC)是许多工业主动化和进程操控体系的中心，可监控和操控杂乱的体系变量。根据PLC的体系选用多个传感器和履行器，可测量和操控模仿进程变量，例如压力、温度和流量。PLC广泛运用于许多不同运用，例如工厂、炼油厂、医疗设备和航空航天体系，它们需求很高的精度，还要保持稳定的长期作业。此外，剧烈的市场竞争局势要求有必要下降成本和缩短规划时刻。
因而，工业设备和要害基础设施的规划人员在满意客户对精度、噪声、漂移、速度和安全的严厉要求方面遇到了严峻的应战。本文以PLC运用为例，阐明多功能、低成本的高度集成ADAS3022怎么经过替换模仿前端(AFE)级，下降杂乱性、处理多通道数据收集体系规划中遇到的许多难题。这种高功能器材具有多个输入规模，十分合适高精度工业、仪器、电力线和医疗数据收集卡运用，能够下降成本和加速产品面市，一起占用空间很小，易于运用，在1 MSPS速率下供给真实的16位精度。
PLC运用示例
图1显现在工业主动化和进程操控体系中运用PLC的简化信号链。PLC一般包含模仿和数字输入/输出(I/O)模块、中央处理器(CPU)和电源办理电路。
在工业运用中，模仿输入模块可获取和监控恶劣环境中的长途传感器信号，例如存在极点温度和湿度、振荡、爆破化学物品的环境。典型信号包含具有5 V、10 V、±5 V和±10 V满量程规模的单端电压或差分电压，或许0 mA至20 mA、4 mA至20 mA、±20 mA规模的环路电流。当遇到具有严峻电磁搅扰(EMI)的长电缆时，一般运用电流环路，由于它们自身具有杰出的抗扰度。
模仿输出模块一般操控履行器，例如继电器、电磁阀和阀门等，以构成完好主动化操控体系。它们一般供给具有5 V、10 V、±5 V和±10 V满量程规模的输出电压，以及4 mA至20 mA的环路电流输出。
典型模仿I/O模块包含2个、4个、8个或16个通道。为满意严厉行业规范，这些模块需求供给过压、过流和EMI浪涌维护。大多数PLC包含ADC和CPU之间、CPU和DAC之间的数字阻隔。高端PLC或许还有世界电工委员会(IEC)规范规则的通道间阻隔。许多I/O模块能够对每通道的对单端或差分输入规模、带宽和吞吐率独自进行软件编程。
在现代PLC中，CPU主动履行多个操控使命，运用实时信息拜访进行智能决议计划。CPU或许包含高档软件和算法以及Web衔接，用于过失校验确诊和毛病检测。常用通讯接口包含RS-232、RS-485、工业以太网、SPI和UART。
分立式数据收集体系计划
工业规划人员能够运用分立式高功能组件，为PLC或相似数据收集体系构建模仿模块，如图2所示。首要规划考虑要素包含输入信号装备、全体体系速度、精度和精确性。此处所示的信号链选用ADG1208/ADG1209低走漏多路复用器、AD8251快速树立可编程增益外表放大器(PGIA)、AD8475高速漏斗放大器、AD7982差分输入18位PulSAR ADC和ADR4550超低噪声基准电压源。这种处理计划供给四个不同增益规模，但在±10 V的最大输入信号的情况下，规划人员必然会忧虑多路复用器的切换和树立时刻，以及其他模仿信号调度问题。此外，在1 MSPS速率下完成真实的16位功能或许是一个严峻应战，即便在运用这些高功能器材时也是如此。
图1. 典型PLC信号链。
AD7982具有满量程阶跃的290 ns瞬态呼应功能。因而，要在1 MSPS速率下进行转化的一起确保指定功能，PGIA和漏斗放大器有必要在710 ns时刻内树立。可是，AD8251针对10 V阶跃到达16位转化精度(0.001%)的树立时刻为785ns，因而该信号链的确保最大吞吐率将小于1 MSPS。
图2. 运用分立式元件的模仿输入信号链。
集成式处理计划简化数据收集体系规划
16位1 MSPS ADAS3022数据收集体系%&&&&&%选用专有高压工业工艺技术iCMOS制作，集成8通道、低走漏多路复用器；高阻抗PGIA（具有高共模按捺）；高精度低漂移4.096 V基准电压源和缓冲器；16位逐次迫临型ADC。如图3所示。
