AMC1303x 技术文档核心内容总结

AMC1303（AMC1303x0510、AMC1303x0520、AMC1303x2510 和 AMC1303x2520）是精密隔离式 Δ-Σ 调制器系列。输出通过具有很强抗磁干扰能力的电容隔离栅与输入电路隔开。该屏障经认证，可根据 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 和 UL1577 标准提供高达 7000VPK 的增强隔离，并支持高达 1.5kVRMS 的工作电压
*附件：amc1303e2510.pdf

AMC1303器件的输入经过优化，可直接连接到分流电阻器或其他低阻抗信号源。小尺寸、高直流精度、低温度漂移和高共模瞬态抗扰度 （CMTI） 支持在噪声高压应用中进行精确的隔离电流检测。

AMC1303的输出比特流与内部生成的时钟同步，并且是曼彻斯特编码 （AMC1303Ex） 或无编码 （AMC1303Mx）。该器件与数字低通滤波器（如Sinc滤波器）相结合，在78kSPS的有效输出数据速率下实现85dB的动态范围。

特性

• 引脚兼容系列针对基于分流电阻的电流测量进行了优化：
  • ±50mV 或 ±250mV 输入电压范围
  • 曼彻斯特编码或未编码比特流选项
  • 10MHz 和 20MHz 时钟选项
• 优异的直流性能：
  • 失调误差：±50μV或±100μV（最大值）
  • 失调漂移：±1μV/°C（最大值）
  • 增益误差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±40ppm/°C（最大值）
• 瞬态抗扰度：100kV/μs（典型值）
• 系统级诊断功能
• 安全相关认证：
  • 7000VPK 增强隔离，符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 标准
  • 5000VRMS 隔离 1 分钟，符合 UL1577 标准
  • CAN/CSA 5A-组件验收服务通知和IEC 62368-1终端设备标准
• 在扩展的工业温度范围内完全额定：–40°C 至 +125°C

参数

方框图

AMC1303x 是德州仪器推出的小型高精度增强型隔离 ΔΣ 调制器系列，内置时钟，专为分流电阻式电流检测和隔离电压测量设计，文档版本为 SBAS771D（2017 年 6 月首次发布，2024 年 10 月修订），涵盖全系列型号的核心特性、参数、应用方案与订购信息。

一、产品基础信息

• 核心定位 ：包含 8 个型号，按输入范围分为 ±50mV（x05x 系列）和 ±250mV（x25x 系列），按输出格式分为曼彻斯特编码（Ex 系列）和非编码（Mx 系列），按内部时钟频率分为 10MHz（xx10 系列）和 20MHz（xx20 系列）；输出 1 位比特流，需搭配数字低通滤波器（如 sinc3 滤波器）使用，16 位分辨率下动态范围达 85dB，有效输出数据率 78kSPS。
• 引脚与封装 ：采用 8 引脚 SOIC（DWV 封装），尺寸 5.85mm×11.5mm；包含模拟电源（AVDD）、数字电源（DVDD）、差分模拟输入（AINP/AINN）、比特流输出（DOUT），Mx 系列额外含时钟输出（CLKOUT）引脚，Ex 系列第 7 引脚需接数字地（DGND）。

二、核心特性与参数

（一）精度与性能

• DC 精度 ：偏移误差最大 ±50µV（x05x 系列）/±100µV（x25x 系列），偏移漂移最大 ±1µV/°C；增益误差最大 ±0.2%，增益漂移最大 ±40ppm/°C；微分非线性（DNL）±0.99 LSB，积分非线性（INL）±4 LSB，线性度优异。
• AC 性能 ：信噪比（SNR）最高 87dB，总谐波失真（THD）低至 -101dB，无杂散动态范围（SFDR）达 98dB；共模瞬态抗扰度（CMTI）典型值 100kV/µs，共模抑制比（CMRR）典型值 -99dB，抗干扰能力强。
• 输入特性 ：x05x 系列差分输入电阻 4.9kΩ，x25x 系列 22kΩ；单端输入电容 2pF-4pF，输入带宽 430kHz-900kHz；绝对共模输入电压范围 -2V 至 AVDD，工作共模输入电压范围 -0.032V（x05x）/-0.16V（x25x）至 AVDD -2.1V。

（二）隔离与可靠性

• 隔离等级：符合 DIN EN IEC 60747-17（VDE 0884-17）标准，增强型隔离电压达 7000VPEAK；UL1577 标准下 5000VRMS 隔离耐受 1 分钟，工作电压最高 1500VRMS。
• 安全特性：爬电距离和电气间隙均 ≥8.5mm，绝缘电阻 >10¹²Ω（25°C 时），通过 VDE、UL、CAN/CSA 认证，符合 IEC 62368-1 终端设备标准；ESD 防护达 ±2000V（HBM）/±1000V（CDM）。

（三）电源与工作环境

• 供电范围：模拟电源（AVDD）3.0V-5.5V，数字电源（DVDD）2.7V-5.5V；工作模式下，AVDD=5V 时功耗约 6mA-9.8mA，DVDD=3.3V 时功耗约 3.3mA-7.2mA。
• 环境适应性：工作温度 -40°C 至 125°C，结温最高 150°C；结到环境热阻（RθJA）112.2 °C/W，结到板热阻（RθJB）60.0 °C/W，满足工业级宽温需求。

三、关键功能模块

（一）调制与隔离传输

• 调制器：二阶开关电容前馈架构，量化噪声向高频偏移，内置 625kHz 斩波稳定差分放大器，降低偏移和漂移；支持 256 倍过采样（OSR=256），需外部滤波器抽取获得高分辨率数字结果。
• 隔离传输：采用开关键控（OOK）调制方案，通过 480MHz 载波传输比特流，基于 SiO₂ 的电容隔离屏障抗磁场干扰能力强，对称设计提升 CMTI 性能，降低辐射干扰。
• 内部时钟：无需外部时钟输入，Mx 系列可通过 CLKOUT 引脚输出 10MHz/20MHz 时钟，方便同步外部器件。

（二）输出与保护功能

• 编码特性：Ex 系列支持 IEEE 802.3 兼容曼彻斯特编码，每比特至少一次跳变，支持时钟恢复，无直流分量；Mx 系列输出非编码比特流，高电平占空比与输入电压成正比（0V 输入对应 50% 占空比）。
• 故障安全输出：模拟电源（AVDD）缺失或共模电压超限时，DOUT 输出稳态逻辑 1；输入超量程（≥±64mV 或 ≥±320mV）时，每 128 个时钟周期输出一个反向比特，标识设备正常工作。

四、应用与设计要点

（一）典型应用场景

• 工业电机驱动器、光伏逆变器、不间断电源（UPS）、功率因数校正电路等设备中的分流电阻式电流检测，及高压系统中的隔离电压测量。

（二）设计关键要点

• 滤波器搭配 ：推荐使用 sinc3 滤波器（OSR=256），TI 的 TMS320F2807x/F2837x 系列 MCU 内置 sigma-delta 滤波器模块（SDFM），可直接适配比特流解码；MSP430F677x 系列 MCU 的 SD24_B 转换器也支持集成 sinc 滤波器。
• 电源与去耦 ：AVDD 需外接 0.1µF 低 ESR 陶瓷电容 + 2.2µF-10µF 电容就近去耦至 AGND；DVDD 需外接 0.1µF+2.2µF 电容去耦至 DGND，均需贴近引脚布置。
• 布局要求 ：模拟输入线路（AINP/AINN）对称布线，分流电阻贴近输入引脚；隔离区域需保留 ≥8.5mm 爬电 / 电气间隙，避免导电材料覆盖；AGND 与分流电阻一端共地，单独布线以减少偏移误差。

五、封装与订购信息

• 封装类型 ：8 引脚 SOIC（DWV 封装），引脚镀层为 NIPDAU，符合 RoHS 标准，MSL 等级 3（260°C 峰值回流，168 小时暴露）。
• 订购型号 ：核心型号包括 AMC1303E0510DWV（管装，64 片 / 管）、AMC1303M2520DWVR（卷带，1000 片 / 卷）等，所有型号工作温度范围均为 -40°C 至 125°C，产品标记为 “1303 + 型号缩写”（如 1303E251）。