概述
AD7401A是一款二階Σ-Δ調(diào)制器，片上的數(shù)字隔離采用ADI公司的iCoupler ^?^ 技術(shù)，能將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為高速1位數(shù)據(jù)流。AD7401A采用5 V電源供電，可輸入±250 mV的偽差分信號（滿量程±320 mV）。模擬調(diào)制器對模擬輸入信號連續(xù)采樣，因而無需外部采樣保持電路。輸入信息以數(shù)據(jù)流密度的形式包含在輸出數(shù)據(jù)流內(nèi)，該數(shù)據(jù)流的最高數(shù)據(jù)速率可達20 MHz。通過適當?shù)臄?shù)字濾波器可重構(gòu)原始信息。串行I/O可采用5 V或3.3 V電源供電(V DD2 ) 。

串行接口采用數(shù)字式隔離。通過將高速CMOS與ADI公司的iCoupler ^?^ 技術(shù)結(jié)合在一起，較之傳統(tǒng)的光耦合器等其它器件來說，片內(nèi)隔離能提供更加優(yōu)異的工作特性。該器件內(nèi)置片內(nèi)基準電壓源。AD7401A采用16引腳SOIC封裝，工作溫度范圍為-40°C ～ +125°C。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD7401A隔離式Σ-Δ調(diào)制器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

• 交流電機控制
• 分路電流監(jiān)控
• 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
• 模數(shù)及光隔離器的方案替代

特性

• 20MHz最大外部時鐘速率
• 二階調(diào)制器
• 16位無失碼
• 16位時INL典型值為±2LSB
• 失調(diào)漂移：1 μV/°C（典型值）
• 片內(nèi)數(shù)字隔離器
• 板載基準電壓源
• ±250 mV模擬輸入電壓
• 低功耗工作：5.5 V時為17 mA（典型值）
• 工作電壓范圍：-40℃至+125°C
• 16引腳SOIC封裝
• 內(nèi)置時鐘版本AD7400A
• 安全和法規(guī)認證
  • UL認證
    • 1分鐘5000 V rms，符合UL 1577標準
  • CSA元件驗收通知#5A
  • 符合VDE標準證書
    • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    • VIORM = 891 V峰值
• 通過汽車應(yīng)用認證

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

電路信息

AD7401A 隔離型 Σ - Δ 調(diào)制器可將模擬輸入信號轉(zhuǎn)換為高速（最高 20 MHz）單比特數(shù)據(jù)流；時間平均單比特數(shù)據(jù)流與調(diào)制器直接成比例，該調(diào)制器直接與 AD7401A 成比例。圖 23 展示了一個典型應(yīng)用電路，其中 AD7401A 用于在模擬輸入、電流檢測電阻和數(shù)字輸出之間提供隔離，數(shù)字輸出隨后由數(shù)字濾波器處理，以提供 N 位字。

模擬輸入

AD7401A 的差分模擬輸入由開關(guān)電容電路實現(xiàn)。該電路采用二階調(diào)制器級，將輸入信號轉(zhuǎn)換為受采樣時鐘（MCLKIN）控制的單比特輸出數(shù)據(jù)流，采樣時鐘為輸出數(shù)據(jù)幀輸入提供時鐘信號。此轉(zhuǎn)換過程在 AD7401A 上進行。模擬輸入信號由調(diào)制器連續(xù)采樣，并與內(nèi)部電壓基準進行比較。隨時間變化準確代表模擬輸入的數(shù)字數(shù)據(jù)流出現(xiàn)在轉(zhuǎn)換器輸出端（見圖 21 ）。

0V 差分輸入信號會產(chǎn)生理想的交替 1 和 0 的數(shù)據(jù)流（輸出）。此輸出在 50% 的時間為高電平，50% 的時間為低電平。200 mV 差分輸入會產(chǎn)生 1 和 0 的數(shù)據(jù)流，其中高電平占 81.25% 的時間（對于 +250 mV 輸入，輸出高電平占 89.06% 的時間）。-200 mV 差分輸入會產(chǎn)生 1 和 0 的數(shù)據(jù)流，其中高電平占 18.75% 的時間（對于 -250 mV 輸入，輸出高電平占 10.94% 的時間）。

320 mV 差分輸入會產(chǎn)生理想情況下全為 1 的數(shù)據(jù)流。這是 AD7401A 的絕對滿量程范圍，200 mV 是規(guī)定的線性量程，如表 8 所示。

要重建原始信息，需要對該輸出進行數(shù)字濾波和抽取。建議使用 sinc3 濾波器，其階數(shù)比 AD7401A 調(diào)制器高一階。使用 256 階抽取濾波器時，假設(shè)外部時鐘頻率為 16 MHz，得到的 16 位字速率為 62.5 kHz 。圖 22 展示了 AD7401A 相對于 16 位輸出的傳遞函數(shù)。