安全栅是本安系统中的重要组成部分，主要功能为限流限压，保证现场仪表可得到的能量在安全范围内，需要对危险区域的各种模拟信号进行采集，模数转换器在本质安全电路和非本质安全电路之间实现信号的隔离、采集和处理。本文推荐使用国产AFE替换ADS1220用于安全栅中的信号精确测量和处理。
国产AFE功能框图
该国产AFE是一款低功耗、低噪声、高集成度的完整模拟前端，内部具有 PGA、VREF、SPI 和两个IDAC的24位3.7kSPS六通道低功耗Δ-Σ ADC，能软/硬件100%替代ADS1220。该器件高集成度可以降低系统成本和组件数量。该国产AFE能够执行转换的数据速率高达3710SPS。在≤20SPS时，数字滤波器可为嘈杂的工业应用提供50Hz或60Hz的抑制，使该模数转换器非常适合测量小型传感器信号的应用，特点介绍如下：
• 宽电源范围：2.7V至5.25V
• 可编程增益：1V/V至128V/V
• 可编程数据速率：高达3.7kSPS
• 50Hz或60Hz在<20SPS条件下的抑制，单次循环沉降数字滤波器
• 三个差分或五个单端输入
• 内偏置电压发生器双匹配可编程电流源：10uα-1.5mα
• 内部2.048V参考电压：8ppm/℃(典型)漂移
• 内部2%精度振荡器
• SPI兼容接口
• 封装：TSSOP和QFN
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