2.1.2 时钟电路设计
向DSP提供时钟一般有2种方法:一种是利用DSP内部所提供的晶体振荡器电路,即在DSP的X1和X2引脚之间连接-晶体来启动内部振荡器;另一种方法是将外部时钟源直接输入X2/CLKIN引脚,X1悬空,采用已封装晶体振荡器。鉴于从资源利用和电路设计的简单性考虑,该最小应用系统的时钟电路采用TMS320F28335内部晶体振荡器,具体电路如图2所示。外部晶振的工作频率为30 MHz,TMS320F28335内部具有一个可编程的锁相环,用户可根据所需系统时钟频率对其编程设置。
2.1.3 供电电路设计
DSP的供电要求为其内核和I/O分别进行供电,现采用电源器件TPS73HD301为DSP供电,内核供电电压为1.9 V,I/O口供电电压为3.3 V。
2.2 AD7656及外围电路
AD7656的电源设计中,AVcc和DVcc是AD7656的模拟电压输入端和数字电压输入端。AD7656作为6通道独立的同步采样数据转换器,在转换过程中需要足够的电能量,所以AVcc的去耦在设计中就显得十分重要。在实际电路设计中,可以单独提供+15 V(或+12 V)电压给Vdd和Vss电源输入端,同时提供+5V给AVcc模拟电压端。通过滤波器(小电阻或磁珠)把AVcc连接到DVcc。然后再通过滤波器供给系统+5 V电源。AD7656的
RANGE接地,输入电压范围为基准电压的4倍。H/S引脚和SER/PAR都接地,用以开启硬件控制转换输入模式,由CONVSTA/B/C引脚控制采样。其中的REFCAP_A、REFCAP_B和REFCAP_C全部接地,用以控制输入全部成对转换。
2.3 系统整体硬件设计
2.3.1 AD7656与检测部分的连接
检测部分的传感器采用TBC~LxH双环系列闭环霍尔电流传感器和CHV-25P霍尔电压传感器。电流传感器的额定测量范围为O~150 A,反应时间小于20μs,温度漂移小;电压传感器测量范围为0~500 v,反应时间小于10μs,线性度好。因为输入的电压电流存在高次谐波和噪声信号,所以需要一个前置的滤波装置进行抗混叠滤波,而且为了满足AD7656的16位精度的要求,前端要选用高精度并且可以处理10 V双极信号的运算放大器作信号处理和滤波。此运算放大器选用AD8022,如图3所示。INl为初始模拟信号的输入端,经过AD8022之后传递给AD7656,其中三相电压电流都与此连接方式相同。