Texas Instruments AMC1333M10增強(qiáng)隔離式Δ-Σ調(diào)制器的輸出與輸入電路由抗電磁干擾性能極強(qiáng)的電容式隔離柵隔開(kāi)。該隔離柵經(jīng)過(guò)認(rèn)證，可按照DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)和UL1577標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)高達(dá)8000VPEAK的增強(qiáng)型隔離，并支持高達(dá)1.5kVrms的工作電壓。此外，該隔離柵可將系統(tǒng)中以不同共模電壓電平運(yùn)行的各器件隔開(kāi)，并保護(hù)低壓側(cè)免受可能對(duì)操作人員有害的電壓沖擊。

數(shù)據(jù)手冊(cè)：*附件：Texas Instruments AMC1333M10增強(qiáng)隔離型調(diào)制器數(shù)據(jù)手冊(cè).pdf

TI AMC1333M10增強(qiáng)型隔離式Δ-Σ調(diào)制器提供完整的雙極±1V輸入電壓范圍，具有高輸入電阻，在高壓應(yīng)用中支持將器件直接連接電阻分壓器。該器件的輸出位流同步到內(nèi)部生成的時(shí)鐘。

特性

• 線性輸入電壓范圍：±1V
• 高輸入阻抗：2.4G?（典型值）
• 低直流誤差：
  • 失調(diào)誤差：±0.5mV（最大值）
  • 失調(diào)漂移：±4μV/°C（最大值）
  • 增益誤差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±40ppm/°C（最大值）
• 高CMTI：100kV/μs（最小值）
• 10MHz內(nèi)部時(shí)鐘發(fā)生器
• 高側(cè)電源缺失檢測(cè)
• 低EMI：符合CISPR-11和CISPR-25標(biāo)準(zhǔn)
• 安全相關(guān)認(rèn)證：
  • 8000V峰值增強(qiáng)型隔離，符合DIN EN IEC 60747-17 (VDE 0884-17)
  • 符合UL1577標(biāo)準(zhǔn)且長(zhǎng)達(dá)一分鐘的5700VRMS隔離
• 完全指定擴(kuò)展工業(yè)溫度范圍：–40°C至+125°C

典型應(yīng)用

功能框圖

AMC1333M10增強(qiáng)隔離型ΔΣ調(diào)制器技術(shù)解析與應(yīng)用指南

一、器件概述

AMC1333M10是德州儀器(TI)推出的一款精密增強(qiáng)隔離型ΔΣ調(diào)制器，采用8引腳寬體SOIC封裝，具有以下核心特性：

?關(guān)鍵參數(shù)?：

• 線性輸入電壓范圍：±1V
• 超高輸入阻抗：2.4GΩ（典型值）
• 低DC誤差：
  • 偏移誤差：±0.5mV（最大值）
  • 增益誤差：±0.2%（最大值）
• 內(nèi)部10MHz時(shí)鐘發(fā)生器
• 工作溫度范圍：-40°C至+125°C

?隔離特性?：

• 8000VPEK增強(qiáng)隔離（符合DIN EN IEC 60747-17標(biāo)準(zhǔn)）
• 5700VRMS隔離（UL1577認(rèn)證）
• 超高CMTI：100kV/μs（最小值）

該器件通過(guò)電容隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)高電壓側(cè)與低電壓側(cè)的信號(hào)傳輸，特別適合電機(jī)驅(qū)動(dòng)、變頻器、保護(hù)繼電器等需要高壓隔離的工業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景。

二、架構(gòu)與工作原理

2.1 功能框圖

AMC1333M10采用二級(jí)ΔΣ調(diào)制器架構(gòu)：

1. ?輸入級(jí)?：全差分放大器驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)電容網(wǎng)絡(luò)
2. ?調(diào)制核心?：二階ΔΣ調(diào)制器將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字比特流
3. ?隔離通道?：基于SiO2電容屏障的OOK調(diào)制技術(shù)（載波頻率480MHz）
4. ?輸出接口?：同步于內(nèi)部時(shí)鐘的CMOS數(shù)字輸出

2.2 信號(hào)傳輸機(jī)制

器件采用開(kāi)關(guān)電容技術(shù)實(shí)現(xiàn)模擬信號(hào)到數(shù)字比特流的轉(zhuǎn)換：

• 正滿量程輸入(+1V)→輸出高電平占空比90%
• 負(fù)滿量程輸入(-1V)→輸出高電平占空比10%
• 超量程輸入(≥±1.25V)→每128個(gè)時(shí)鐘周期輸出單個(gè)脈沖作為標(biāo)志

這種設(shè)計(jì)使得通過(guò)簡(jiǎn)單數(shù)字濾波即可重構(gòu)原始模擬信號(hào)，典型應(yīng)用中配合TMS320F2807x等MCU內(nèi)置的SDFM模塊使用時(shí)可實(shí)現(xiàn)16位分辨率。

三、性能優(yōu)化技巧

3.1 PCB布局要點(diǎn)

1. ?關(guān)鍵器件布局?：
   • 檢測(cè)電阻(RSNS)盡量靠近INP/INN引腳
   • 去耦電容距電源引腳<3mm
2. ?隔離屏障處理?：
   • 保持8.5mm以上的爬電距離
   • 避免在隔離區(qū)域下方布置走線
3. ?接地策略?：
   • AGND應(yīng)通過(guò)獨(dú)立走線連接檢測(cè)電阻
   • 避免INN與AGND在器件引腳處直接短接

3.2 數(shù)字濾波實(shí)現(xiàn)

?推薦濾波器類型?：

• Sinc3濾波器(OSR=256時(shí)ENOB可達(dá)14位)
• 實(shí)現(xiàn)公式：
  H(z) = [ (1-z^(-OSR))/(1-z^(-1)) ]^3

?FPGA實(shí)現(xiàn)要點(diǎn)?：

• 采用累加器結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)積分器
• 需設(shè)計(jì)抗混疊補(bǔ)償電路
• TI提供現(xiàn)成的HDL參考設(shè)計(jì)

四、常見(jiàn)問(wèn)題解決方案

?問(wèn)題1：輸入信號(hào)失真?

• 檢查輸入共模電壓是否在-0.8V至AVDD-2.4V范圍內(nèi)
• 驗(yàn)證RSNS兩端電壓不超過(guò)±1.25V
• 確保AGND與INN之間有直流通路

?問(wèn)題2：輸出比特流異常?

• 確認(rèn)高低壓側(cè)電源電壓正常
• 檢查CLKOUT信號(hào)完整性(上升時(shí)間<6ns)
• 測(cè)量輸入偏置電流應(yīng)<10nA

?問(wèn)題3：高溫環(huán)境下精度下降?

• 選擇低溫漂電阻(±25ppm/°C)
• 啟用系統(tǒng)級(jí)校準(zhǔn)補(bǔ)償
• 優(yōu)化PCB散熱設(shè)計(jì)（RθJA=94°C/W）