概述
ADuM7701 是一款高性能二階 Σ-Δ 調(diào)制器，具有基于 ADI 公司 iCoupleri 技術(shù)的片內(nèi)數(shù)字隔離功能，可將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為高速一位數(shù)據(jù)流。該套件可使用 5 V (V DD1 ) 電源運(yùn)行，并可接受 ±250 mV（±320 mV 滿量程）的偽差分輸入信號(hào)。偽差分輸入適合在需要電氣隔離的高電壓應(yīng)用中進(jìn)行并聯(lián)電壓監(jiān)控。

模擬輸入由高性能模擬調(diào)制器持續(xù)取樣，并轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)速率高達(dá) 21 MHz 的 1 密度數(shù)字輸出流?？梢允褂眠m當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波器重構(gòu)原始信息以在 78. l kSPS 時(shí)實(shí)現(xiàn) 86 dB 的信噪比 (SNR)，使 ADuM7701 具有 20 MHz 的 MCLK。串行輸入/輸出使用 5 V 或 3.3 V 電源 (V DD2 ) 運(yùn)行。

串行接口采用數(shù)字隔離。高速互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體 (CMOS) 技術(shù)與整體式變壓器技術(shù)相結(jié)合，意味著片內(nèi)隔離能夠提供比光耦合器套件等替代方案更出色的性能特點(diǎn)。ADuM7701 套件可采用 16 引腳和 8 引腳寬體 SOIC 封裝，工作溫度范圍為 -40°C 至 +125° C。
數(shù)據(jù)表：*附件：ADuM7701 16位隔離式Σ-Δ調(diào)制器技術(shù)手冊(cè).pdf

應(yīng)用

• 分流器電流監(jiān)控
• AC 電機(jī)控制
• 電源和太陽(yáng)能逆變器
• 風(fēng)輪機(jī)逆變器
• 模數(shù)和光隔離器替換
  特性
• 5 MHz 至 21 MHz 主時(shí)鐘輸入頻率
• 失調(diào)漂移與溫度：±0.6 μV/°C（最大值）
• SNR：86 dB（典型值）
• 16 位，無失碼
• 滿量程模擬輸入電壓范圍：±320 mV
• ENOB：14 位（典型值）
• I DD1 ：10 mA（最大值）
• 板載數(shù)字隔離器
• 工作溫度范圍：?40°C 至 +125°C
• 高共模瞬變抗擾度：150 kV/μs（最小值），VDD2 = 3.3 V
• 寬體 SOIC
  • 16 引腳 SOIC_W
  • 8 引腳 SOIC_IC，爬電距離更長(zhǎng)
• 安全和監(jiān)管審批（申請(qǐng)中）
  • UL 認(rèn)證
    • 5700 V rms 持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)
  • CSA 元件驗(yàn)收通知 SA
  • VOE 合規(guī)證書
    • DIN V VDE V 0884-10
    • VlORM = 1270 VPEAK
    • DIN V VDE V 0884-11
    • VlORM = 1060 VPEAK
      特性
• 5 MHz 至 21 MHz 主時(shí)鐘輸入頻率
• 失調(diào)漂移與溫度：±0.6 μV/°C（最大值）
• SNR：86 dB（典型值）
• 16 位，無失碼
• 滿量程模擬輸入電壓范圍：±320 mV
• ENOB：14 位（典型值）
• I DD1 ：10 mA（最大值）
• 板載數(shù)字隔離器
• 工作溫度范圍：?40°C 至 +125°C
• 高共模瞬變抗擾度：150 kV/μs（最小值），VDD2 = 3.3 V
• 寬體 SOIC
  • 16 引腳 SOIC_W
  • 8 引腳 SOIC_IC，爬電距離更長(zhǎng)
• 安全和監(jiān)管審批（申請(qǐng)中）
  • UL 認(rèn)證
    • 5700 V rms 持續(xù) 1 分鐘，符合 UL 1577 標(biāo)準(zhǔn)
  • CSA 元件驗(yàn)收通知 SA
  • VOE 合規(guī)證書
    • DIN V VDE V 0884-10
    • VlORM = 1270 VPEAK
    • DIN V VDE V 0884-11
    • VlORM = 1060 VPEAK

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

電路信息

ADuM7701隔離式Σ - Δ調(diào)制器將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為高速（最高21 MHz）單比特?cái)?shù)據(jù)流。調(diào)制器輸出的時(shí)間平均單比特?cái)?shù)據(jù)與輸入信號(hào)直接成比例。圖20展示了ADuM7701的典型應(yīng)用電路，該電路在模擬輸入、電流檢測(cè)電阻或分流器以及數(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

ADuM7701的偽差分模擬輸入通過開關(guān)電容電路實(shí)現(xiàn)。該電路采用二階調(diào)制器級(jí)，將輸入信號(hào)數(shù)字化為單比特輸出流。采樣時(shí)鐘（MCLKIN）為轉(zhuǎn)換過程以及ADuM7701的輸出數(shù)據(jù)流提供時(shí)鐘信號(hào)。此時(shí)鐘信號(hào)由外部提供給ADuM7701。模擬輸入信號(hào)由調(diào)制器連續(xù)采樣，并與內(nèi)部電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較。準(zhǔn)確表示輸入信號(hào)的數(shù)字流在轉(zhuǎn)換器輸出端出現(xiàn)（見圖25）。

0 V的差分信號(hào)理想情況下會(huì)在MDAT輸出引腳產(chǎn)生交替的1和0的數(shù)據(jù)流。此輸出高電平占50%的時(shí)間，低電平占50%的時(shí)間。250 mV的差分輸入會(huì)產(chǎn)生高電平占89.06%時(shí)間的1和0數(shù)據(jù)流。 - 250 mV的差分輸入會(huì)產(chǎn)生高電平占10.94%時(shí)間的1和0數(shù)據(jù)流。

320 mV的差分輸入理想情況下會(huì)產(chǎn)生全為1的數(shù)據(jù)流。 - 320 mV的差分輸入理想情況下會(huì)產(chǎn)生全為0的數(shù)據(jù)流。ADuM7701的絕對(duì)滿量程范圍為±320 mV，規(guī)定的滿量程性能范圍為±250 mV，如表14所示。

要重建原始輸入信息，此輸出必須進(jìn)行數(shù)字濾波和抽取。推薦使用sinc3濾波器，因?yàn)樵摓V波器比ADuM7701調(diào)制器的一階或二階濾波器更高階。當(dāng)使用256抽取率時(shí)，所得16位字速率為78.1 kSPS，假設(shè)外部時(shí)鐘頻率為20 MHz。有關(guān)sinc濾波器實(shí)現(xiàn)的更多詳細(xì)信息，請(qǐng)參閱數(shù)字濾波器部分。圖26顯示了ADuM7701相對(duì)于16位輸出的傳遞函數(shù)。