AD7400A隔离式Σ-Δ调制器技术手册

概述
AD7401A是一款二阶Σ-Δ调制器，片上的数字隔离采用ADI公司的iCoupler ^®^ 技术，能将模拟输入信号转换为高速1bit数据流。AD7401A采用5V电源供电，差分输入信号范围为±200 mV（满量程±320 mV）。模拟调制器对输入信号连续采样，因而无需外部的采样保持电路。输入信息包含在数据率为10MHz输出流中，通过适当的数字滤波器重构原始信息。串行I/O可采用5V或3V电源供电 (V DD2 )。

串行接口采用数字式隔离。通过将高速CMOS工艺和单片空芯变压器技术结合在一起，较之传统光耦合器等其它器件来说，片内隔离能提供更加优异的工作特性。该器件内置片内基准电压源，工作温度范围为-40°C至+125°C。AD7400A采用8引脚表面贴装PDIP（带鸥翼引脚）和16引脚SOIC封装。
数据表：*附件：AD7400A隔离式Σ-Δ调制器技术手册.pdf

应用

• 交流电机控制
• 分路电流监控
• 数据采集系统
• 模数及光隔离器的方案替代

特性

• 时钟速率为10 MHz
• 二阶调制器
• 16位无失码
• 16位时INL典型值为±2 LSB
• 失调漂移：1.5 μV/°C（典型值）
• 片内数字隔离器
• 8引脚表面贴装PDIP（带鸥翼引脚）和16引脚SOIC封装

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

电路信息

AD7400A隔离型Σ-Δ调制器可将模拟输入信号转换为高速（典型值为10 MHz）的单比特数据流；单比特数据的时间平均值（即调制器输出数据）与输入信号直接成比例。图21展示了AD7400A的一个典型应用电路，该电路用于在模拟输入、电流检测电阻与数字输出之间实现隔离，数字输出随后由数字滤波器处理以提供N位数据字。

模拟输入

AD7400A的差分模拟输入采用开关电容电路实现。该电路实现了一个二阶调制器级，可将输入信号数字化为1比特输出数据流。采样时钟（MCLKOUT）为转换过程以及输出数据帧时钟提供时钟信号。该时钟源由AD7400A内部提供。模拟输入信号由调制器连续采样，并与内部电压基准进行比较。准确反映模拟输入随时间变化情况的数字流会出现在转换器输出端（见图19） 。

0 V的差分信号（理想情况下）在MDAT输出引脚产生1和0各占50%时间的数据流。200 mV的差分输入会产生1占81.25%时间、0占18.75%时间的数据流。250 mV的差分输入会产生1占89.806%时间、0占10.194%时间的数据流。-200 mV的差分输入会产生1占18.75%时间、0占81.25%时间的数据流（对于-250 mV的输入，输出数据流中1占10.94%的时间）。

320 mV的差分输入（理想情况下）会产生全为1的数据流。这是AD7400A的绝对满量程范围，而250 mV是规定的模拟满量程范围，如表8所示。

要重建原始信息，此输出需要进行数字滤波和抽取。建议使用Sinc⁵滤波器，因为其阶数比AD7400A调制器的阶数高一级。若采用256倍抽取率，假设内部时钟频率为10 MHz，得到的16位数据速率为39 kHz。图20展示了AD7400A相对于16位输出的传递函数 。