ADUM7702 16位隔离型Σ-Δ调制器技术手册

概述
ADuM7702 是一款高性能二阶Σ-Δ 调制器，具有基于 ADI 公司iCoupler^®^ 技术的片内数字隔离功能，可将模拟输入信号转换为高速、一位数据流。该套件由 4.5 V 至 5.5 V 电源 (V DD1 ) 供电，可接受 ±50 mV（±64 mV 满量程）的伪差分输入信号。伪差分输入适合在需要电气隔离的高电压应用中进行并联电压监控。

模拟输入由高性能模拟调制器持续采样，并转换为数据速率高达 21 MHz 的 1 密度数字输出流。可以使用适当的 sinc3 数字滤波器重构原始信息，以便在 78.1 kSPS 时以 256 抽取率和 20 MHz 主时钟实现 86 dB 的信噪比 (SNR)。串行输入和输出使用 5 V 或 3 V 电源 (V DD2 ) 运行。

串行接口采用数字隔离。高速互补金属氧化物半导体 (CMOS) 技术与整体式变压器技术相结合，使得片内隔离能够提供比光耦合器套件等替代方案更出色的性能特点。ADuM7702 采用 16 引脚 SOIC_W 和 8 引脚 SOIC_IC 封装，工作温度范围为 −40°C 至 +125°C。
数据表：*附件：ADUM7702 16位隔离型Σ-Δ调制器技术手册.pdf

应用

• 分流器电流监控
• AC 电机控制
• 电源和太阳能反相器
• 风轮机反相器
• 模数和光隔离器替换

特性

• 5 MHz 至 21 MHz 主时钟输入频率
• 失调漂移与温度：±0.25 μV/°C
• SNR：82 dB（典型值）
• 16 位，无失码
• 满量程模拟输入电压范围：±64 mV
• ENOB：13 位（典型值）
• I DD1 ：10 mA（最大值）
• 板载数字隔离器
• 工作温度范围：−40°C 至 +125°C
• 高隔离型共模瞬变抗扰度：150 kV/μs（最小值），VDD2 = 3.3 V
• 宽体 SOIC
  • 16 引脚 SOIC_W
  • 8 引脚 SOIC_IC，爬电距离更长
• 安全和监管审批
  • UL 认证
    • 5700 V rms 持续 1 分钟，符合 UL 1577 标准
• CSA 元件验收通知 5A
• VDE 合规证书
  • DIN V VDE V 0884-10：VIORM = 1270 VPEAK
  • DIN V VDE V 0884-11：VIORM = 1060 VPEAK (待定)

框图

引脚配置描述

典型性能特征

工作原理

电路信息

ADuM7702隔离式Σ - Δ调制器可将模拟输入信号转换为高速（最高21MHz）单比特数据流。调制器输出的时间平均单比特数据与输入信号直接成比例。图25展示了ADuM7702的典型应用电路，该电路在模拟输入、电流检测电阻或分流器与数字输出之间提供隔离，数字输出随后由数字滤波器处理，以生成N位字。

模拟输入

ADuM7702的伪差分模拟输入由开关电容电路实现。该电路采用二阶调制器级，将输入信号数字化为单比特输出流。采样时钟（MCLKIN）为转换过程以及输出数据帧提供时钟，此时钟源由ADuM7702外部提供。模拟输入信号由调制器持续采样，并与内部电压基准进行比较。随时间准确表示模拟输入的数字流会出现在转换器输出端（见图26）。

0V的差分信号在MDAT输出引脚理论上会产生1和0交替的数据流，此输出50%的时间为高电平，50%的时间为低电平。50mV的差分输入产生的1和0数据流中，1占89.06%的时间。-50mV的差分输入产生的1和0数据流中，1占10.94%的时间。

64mV的差分输入理论上产生全为1的数据流，-64mV的差分输入理论上产生全为0的数据流。ADuM7702的绝对满量程范围为±64mV，规定的满量程性能范围为±50mV，如下表所示：