3 分組隔離式模擬輸入模塊

圖 3-1 所示為一個分組隔離式模擬模塊。分組隔離式模塊接收來自多個傳感器的輸入（例如溫度、壓力和液位），相對于單個參考場接地端（圖 3-1 中的 ISOGND）。如果預計傳感器接地端和 ISOGND 之間的共模電壓差異會很大，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。可使用一個差分放大器 (AMP) 抑制輸入共模，并提供以 ISOGND 為基準的單端信號。使用具有高共模抑制能力的放大器時，不同輸入之間以及相對于 ISOGND 的共模差異會較大。模擬輸入通常設計為可通過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)。對于電流輸入模式，負載電阻 R_B 在模擬輸入的正負端子之間切換。

圖 3-1 分組隔離式模擬輸入模塊中的信號和電源隔離.

可使用一個多路復用器 (MUX) 定期將不同的通道輸入多路復用到 ADC。ADC 使用單個隔離式 SPI 接口與系統控制器（MCU、FPGA 或 ASIC）進行連接。分組隔離的主要優點是可降低 ADC 與信號和電源隔離的成本，并減小模塊的整體尺寸。需要額外的隔離通道來控制多路復用器和負載電阻器開關。不過，成本仍然低于必須為每個模擬輸入通道使用專用 ADC 和隔離器的解決方案。

單個隔離式電源（例如推挽式轉換器）可為隔離側的所有電路供電。根據實施情況，除了 5V 電源外，可能還需要 +15V 和 -15V 電源。