AMC1304x 高精度隔离式 ΔΣ 调制器技术文档总结-电子发烧友网

该AMC1304是一种精密的三角形 Σ （ΔΣ）调制器，其输出通过具有很强抗磁干扰能力的电容式双隔离栅与输入电路隔开。该栅经认证可提供高达 7000 V 的增强隔离峰符合 DIN VDE V 0884-11、UL1577 和 CSA 标准。该器件与隔离电源结合使用，可防止高共模电压线上的噪声电流进入本地系统接地并干扰或损坏低压电路。
*附件：amc1304l25.pdf

AMC1304的输入经过优化，可直接连接到分流电阻器或其他低电压电平信号源。±50mV 器件独特的低输入电压范围可显着降低分流器的功耗，同时支持出色的交流和直流性能。通过使用适当的数字滤波器（即集成在 TMS320F2807x 或 TMS320F2837x 系列上）来抽取比特流，该器件可以在 78 kSPS 的数据速率下实现 16 位分辨率，动态范围为 81 dB （13.2 ENOB）。

在高侧，调制器由集成的低压差（LDO）稳压器供电，该稳压器允许 4 V 至 18 V （LDOIN）之间的非稳压输入电压。隔离式数字接口采用 3.3V 或 5V 电源（DVDD）供电。

该AMC1304采用宽体SOIC-16 （DW）封装，额定温度范围为–40°C至+125°C。

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：
- ±50 mV 或 ±250 mV 输入电压范围
- CMOS 或 LVDS 数字接口选项
出色的直流性能，支持系统级的高精度传感：
- 失调误差：±50 μV 或 ±100 μV（最大值）
- 失调漂移：1.3 μV/°C（最大值）
- 增益误差：±0.2%或±0.3%（最大值）
- 增益漂移：±40 ppm/°C（最大值）
安全相关认证：
- 7000伏PK根据 DIN VDE V 0884-11： 2017-01 的强化隔离
- 5000伏~~有效值~~根据 UL1577 隔离 1 分钟
- CAN/CSA 5A-组件验收服务通知和IEC 62368-1终端设备标准
瞬态抗扰度：15 kV/μs（最小值）
高电磁场抗扰度（参见应用笔记SLLA181A)
外部5 MHz至20 MHz时钟输入，便
于系统级同步
片内18V LDO稳压器
在扩展的工业温度范围内完全额定

参数

方框图

AMC1304x 系列（含 AMC1304L05/L25/M05/M25）是德州仪器推出的高精度隔离式 ΔΣ 调制器，核心优势是强化隔离性能、精准直流 / 交流特性及集成 LDO 调节器，适配分流电阻电流检测与隔离电压测量，广泛应用于工业电机驱动、光伏逆变器、不间断电源等高压场景。

一、核心性能与定位

隔离与精度 ：支持 7000 Vₚₖ强化隔离（符合 DIN VDE V 0884-11、UL1577 标准），5000 Vₘₛₒ隔离耐压（1 分钟）；共模瞬态抗扰度（CMTI）≥15 kV/µs，电磁干扰免疫力强。直流精度优异，失调误差最大 ±50 µV（x05 型）/±100 µV（x25 型），增益误差最大 ±0.2%~±0.3%，温漂低至 1.3 µV/°C（失调）、40 ppm/°C（增益）。
输入与动态性能 ：分两种输入量程，x05 型 ±50 mV、x25 型 ±250 mV，适配不同分流电阻需求；差分输入阻抗 5 kΩ（x05 型）/25 kΩ（x25 型），输入带宽 800 kHz~1 MHz。动态性能出色，1 kHz 输入时 SNR 最高 85 dB、THD 低至 - 90 dBc、SFDR 达 90 dBc，配合数字滤波器可实现 16 位分辨率（ENOB 最高 13.2 位）。
接口与供电 ：数字接口分 LVDS（L 系列）和 CMOS（M 系列）两种，兼容 3.3 V/5 V 控制器；外部时钟输入范围 5 MHz~~20.1 MHz，支持多通道同步。集成 18 V LDO 调节器，高压侧供电（LDOIN）4 V~~18 V，数字侧供电（DVDD）3.0 V~5.5 V，工作功耗低，LDO 输入电流典型 5.3 mA。
环境与封装 ：工作温度 - 40°C~125°C，满足工业宽温要求；采用 16 引脚 SOIC（DW）封装（10.3 mm×7.5 mm），引脚布局紧凑，便于 PCB 布局。

二、关键功能与硬件特性

1. 核心功能模块

隔离与信号调理：基于 SiO₂电容隔离屏障，抗磁场干扰，隔离电阻 > 10⁹ Ω，屏障电容仅 1.2 pF，减少信号耦合干扰；前端集成差分放大器与采样电路，二阶 ΔΣ 调制器将模拟信号转换为 1 位数字比特流，需外部数字滤波器（如 TI TMS320F28x 系列 SDFM 模块） decimation 处理。
供电与保护：集成 LDO 调节器，输出端（VCAP）需并联 0.1 µF 去耦电容，简化高压侧供电设计；具备失效保护输出功能，高压侧供电缺失时输出状态稳定，避免系统误动作；输入过压时内部 ESD 二极管保护，输入电流限制在 ±10 mA。
灵活适配：支持两种数字接口，LVDS 接口（L 系列）适合高速远距离传输，CMOS 接口（M 系列）兼容常规控制器；外部时钟可灵活配置，支持多器件同步采集，适配多通道电流 / 电压检测场景。

2. 工作与应用模式

信号转换流程：模拟输入信号经前端放大、采样后，由 ΔΣ 调制器转换为高频 1 位比特流，通过隔离屏障传输至数字侧；外部数字滤波器（如 sinc³ 滤波器）对比特流进行滤波和解调，输出高分辨率数字结果，数据率最高 78 kSPS（OSR=256 时）。
过范围与故障处理：输入超量程时（x05 型 ±62.5 mV、x25 型 ±312.5 mV），输出会周期性产生 1 位翻转以标识正常工作；高压侧供电失效时，输出保持固定状态，便于系统故障诊断。
典型应用场景：分流电阻式电流检测（工业电机驱动、UPS），通过电阻分压实现隔离电压测量（光伏逆变器直流母线电压检测），适配多通道同步采集方案。

三、关键设计要点

供电与去耦 ：LDOIN 引脚需就近并联 0.1 µF 陶瓷电容 + 10 µF 电解电容去耦，VCAP 引脚（LDO 输出）需并联 0.1 µF 电容（靠近引脚）；数字侧 DVDD 引脚配置 0.1 µF+1~10 µF 去耦电容，减少电源噪声影响。
布局规范：PCB 需严格划分高压侧（AGND）与数字侧（DGND），隔离区域需保持≥8 mm 爬电 / 电气间隙；分流电阻应靠近 AINP/AINN 引脚，布线对称以减少干扰；LVDS 接口需在靠近器件处串联 100 Ω 终端电阻，保证信号完整性。
滤波与校准：建议搭配 sinc³ 数字滤波器（OSR=256）以优化精度；电压测量场景中，需匹配输入电阻与器件输入阻抗，通过系统校准抵消额外增益误差；避免输入引脚悬空，未使用时需连接至 AGND 或合适偏置电压。

四、型号差异与选型

型号	输入量程	数字接口	核心差异	适用场景
AMC1304L05	±50 mV	LVDS	小量程、高速接口	高精度小电流检测、远距离传输
AMC1304L25	±250 mV	LVDS	大量程、高速接口	大电流检测、高压侧多通道同步
AMC1304M05	±50 mV	CMOS	小量程、通用接口	常规精度小电流检测、低成本方案
AMC1304M25	±250 mV	CMOS	大量程、通用接口	常规精度大电流检测、兼容性优先