Estoy construyendo una PCB que utiliza un IC de sensor de voltaje aislado ópticamente que toma un voltaje de entrada de -0.2V a 0.2V en un lado y genera una salida proporcional aislada que varía de 0V a VREF (digamos 4V) en el otro lado, que introduzco en un ADC de 24 bits.
Tengo una entrada que es aproximadamente una onda sinusoidal de 10 KHz que varía de 10V a 1000V a lo largo del tiempo, de los cuales necesito medir el voltaje con precisión. Estoy usando el IC (etiquetado como "U1" aquí) de la siguiente manera en mi circuito:
Un divisor de voltaje reduce el voltaje de entrada de 1000V al rango aceptable de 0.2V del IC. También tengo fuentes de alimentación totalmente aisladas en cada lado, con conexión a tierra separada. Todo esto está bien y funciona en mi entorno prototipo.
Sin embargo, necesito que la señal de entrada sea lo más limpia posible. No quiero que el ruido de otras cosas dentro de mi envolvente (y hay muchos de ellos) afecte la señal que ingresa al IC; todo ese ruido debe permanecer por debajo de 100 microvoltios.
Me gustaría poner una lata de RF en la parte sensible de esto. He dibujado un esquema aquí en verde como ejemplo.
Sin embargo, no puedo (por supuesto) poner solo la mitad del IC en la lata y la otra mitad no. Por lo tanto, todo el IC tendrá que estar protegido. De lo que no estoy seguro es qué suelo debo usar para el blindaje, ya sea el lado de entrada (indicado en mi diagrama con el símbolo de tierra con líneas y que está vinculado a uno de los pines de entrada) o la tierra del lado de salida (indicada en mi diagrama con tierra triangular) que está completamente aislada y flotando).
¿Alguien tiene alguna idea sobre el blindaje para esta situación, donde hay dos áreas aisladas y un optoaislador en el medio? ¿Qué suelo debo usar para la lata? Los dos terrenos podrían estar fácilmente separados por 500 V entre sí.
Edición 1: Después de escribir esto, lo que me hizo pensar en la situación con mayor claridad, me di cuenta de que es probable que la solución utilice la conexión a tierra del lado de entrada, ya que estoy protegiendo los componentes en el lado de entrada . Si utilizaba el lado de salida, cualquier fluctuación que pudiera inducir ruido.
Edit 2: Aquí está la hoja de datos del IC en cuestión , el Avago HCPL-7510. VREF se utiliza para establecer el rango de los voltajes de salida, con VREF / 2 fuera para 0V in, aproximadamente 0V out para -0.2V in y aproximadamente VREF out para + 0.2V in. Aquí se muestra con VREF = 4V:
EstoyusandoelICparamedirelvoltajeenlugardelacorriente,suministrandounvoltajedeentradadirectamenteenlugardeusarunaresistenciadederivación,etc.Ademásdeladeteccióndecorriente,elfabricantedeclaraespecíficamentequetambiénsepuedeusarpara"analógico general". aplicaciones de aislamiento de señal ". Los circuitos de referencia en la hoja de datos vinculan todos V- a GND1 y dejan que V + flote a su alrededor, pero esto puede no ser necesario.
Lo elegí porque proporciona aislamiento y permite voltajes de entrada positivos y negativos, mientras que los convertí a voltajes estrictamente positivos.