AMC1304是一種精密的三角積分 （ΔΣ） 調(diào)制器，其輸出通過(guò)具有很強(qiáng)抗磁干擾能力的電容式雙隔離柵與輸入電路隔開(kāi)。該屏障經(jīng)認(rèn)證可提供高達(dá) 7000 V 的增強(qiáng)隔離峰符合 DIN VDE V 0884-11、UL1577 和 CSA 標(biāo)準(zhǔn)。該器件與隔離式電源結(jié)合使用，可防止高共模電壓線上的噪聲電流進(jìn)入本地系統(tǒng)接地并干擾或損壞低壓電路。
*附件：amc1304m05.pdf

AMC1304的輸入經(jīng)過(guò)優(yōu)化，可直接連接到分流電阻或其他低電壓電平信號(hào)源。±50mV 器件獨(dú)特的低輸入電壓范圍可顯著降低分流器的功耗，同時(shí)支持出色的交流和直流性能。通過(guò)使用適當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波器（即集成在 TMS320F2807x 或 TMS320F2837x 系列上）對(duì)比特流進(jìn)行抽取，該器件可以在 78 kSPS 的數(shù)據(jù)速率下實(shí)現(xiàn) 16 位分辨率，動(dòng)態(tài)范圍為 81 dB （13.2 ENOB）。

在高側(cè)，調(diào)制器由集成的低壓差 （LDO） 穩(wěn)壓器供電，該穩(wěn)壓器允許 4 V 至 18 V （LDOIN） 之間的非穩(wěn)壓輸入電壓。隔離式數(shù)字接口采用3.3 V或5 V電源（DVDD）供電。

該AMC1304采用寬體SOIC-16 （DW）封裝，額定溫度范圍為–40°C至+125°C。

特性

• 引腳兼容系列針對(duì)基于分流電阻的電流測(cè)量進(jìn)行了優(yōu)化：
  • ±50 mV 或 ±250 mV 輸入電壓范圍
  • CMOS 或 LVDS 數(shù)字接口選項(xiàng)
• 出色的直流性能，支持系統(tǒng)級(jí)的高精度傳感：
  • 失調(diào)誤差：±50 μV 或 ±100 μV（最大值）
  • 失調(diào)漂移：1.3 μV/°C（最大值）
  • 增益誤差：±0.2%或±0.3%（最大值）
  • 增益漂移：±40 ppm/°C（最大值）
• 安全相關(guān)認(rèn)證：
  • 7000伏PK根據(jù) DIN VDE V 0884-11： 2017-01 的強(qiáng)化隔離
  • 5000伏有效值根據(jù) UL1577 隔離 1 分鐘
  • CAN/CSA 5A-組件驗(yàn)收服務(wù)通知和IEC 62368-1終端設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)
• 瞬態(tài)抗擾度：15 kV/μs（最小值）
• 高電磁場(chǎng)抗擾度（參見(jiàn)應(yīng)用筆記SLLA181A)
• 外部5 MHz至20 MHz時(shí)鐘輸入，便
  于系統(tǒng)級(jí)同步
• 片內(nèi)18V LDO穩(wěn)壓器
• 在擴(kuò)展的工業(yè)溫度范圍內(nèi)完全額定

參數(shù)

方框圖

AMC1304x 系列是德州儀器推出的高精度隔離型 ΔΣ 調(diào)制器，核心優(yōu)勢(shì)是強(qiáng)化隔離性能、低失調(diào)誤差與溫漂、寬輸入共模抑制比，搭配內(nèi)置 LDO 調(diào)節(jié)器，適用于分流電阻電流檢測(cè)、隔離電壓測(cè)量等工業(yè)場(chǎng)景，支持 CMOS/LVDS 數(shù)字接口，滿足嚴(yán)苛安全與精度要求。

一、核心性能與定位

• 精度與直流性能 ：提供 ±50 mV（AMC1304x05）和 ±250 mV（AMC1304x25）兩種輸入量程，失調(diào)誤差最大 ±50/±100 μV，失調(diào)溫漂最大 1.3 μV/°C；增益誤差最大 ±0.2%/±0.3%，增益溫漂最大 40 ppm/°C，確保寬溫范圍內(nèi)的高精度測(cè)量。
• 隔離與抗干擾 ：強(qiáng)化隔離等級(jí)達(dá) 7000 VPK（DIN VDE V 0884-11）、5000 VRMS/1 分鐘（UL1577），共模瞬態(tài)抗擾度（CMTI）最低 15 kV/μs；磁場(chǎng)抗干擾能力強(qiáng)，適合高壓場(chǎng)景隔離測(cè)量。
• 信號(hào)與接口 ：ΔΣ 調(diào)制器輸出 1 位比特流，搭配數(shù)字濾波器（如 sinc3）可實(shí)現(xiàn) 16 位分辨率，動(dòng)態(tài)范圍 81 dB；支持 5 MHz~20.1 MHz 外部時(shí)鐘輸入，便于多通道同步；提供 CMOS 或 LVDS 數(shù)字接口，適配不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
• 環(huán)境與供電 ：工作溫度 -40°C125°C，內(nèi)置 4 V18 V 輸入 LDO 調(diào)節(jié)器，數(shù)字側(cè)供電 3.0 V~5.5 V；ESD 防護(hù)達(dá) HBM ±2500 V、CDM ±1000 V，可靠性優(yōu)異。

二、關(guān)鍵功能與硬件特性

1. 集成功能模塊

• 內(nèi)置 LDO 調(diào)節(jié)器，輸入電壓 4 V~18 V，輸出穩(wěn)定電壓供調(diào)制器模擬電路，簡(jiǎn)化外部供電設(shè)計(jì)；支持故障安全輸出，LDO 供電缺失時(shí)輸出狀態(tài)穩(wěn)定，避免系統(tǒng)誤動(dòng)作。
• 二階 ΔΣ 調(diào)制器架構(gòu)，量化噪聲高頻搬移，配合外部數(shù)字濾波器（如 TMS320F28x 系列 MCU 內(nèi)置 SDFM 模塊）實(shí)現(xiàn)高分辨率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換；過(guò)量程時(shí)輸出特定比特流標(biāo)識(shí)，區(qū)分供電故障與滿量程輸入。
• 差分輸入設(shè)計(jì)，輸入阻抗分別為 5 kΩ（x05 型號(hào)）和 25 kΩ（x25 型號(hào)），共模抑制比（CMRR）達(dá) -85 dB（0.1 Hz~50 kHz），抑制共模噪聲干擾。

2. 工作模式

• 正常測(cè)量模式：持續(xù)將模擬輸入轉(zhuǎn)換為 1 位比特流輸出，同步于外部時(shí)鐘，需外部數(shù)字濾波器解調(diào)和抽取，輸出有效數(shù)字量。
• 故障安全模式：當(dāng)高側(cè)供電（LDOIN）缺失時(shí)，輸出保持固定狀態(tài)，確保系統(tǒng)安全，避免誤觸發(fā)。
• 過(guò)量程模式：輸入超量程時(shí)，每 128 個(gè)時(shí)鐘周期輸出 1 個(gè)特定比特（0 或 1），區(qū)分滿量程輸入與供電故障。

3. 封裝與引腳

• 采用 16 引腳寬體 SOIC（DW）封裝，尺寸 10.30 mm×7.50 mm，引腳包括差分模擬輸入（AINP/AINN）、LDO 輸入（LDOIN）、LDO 輸出濾波（VCAP）、時(shí)鐘輸入（CLKIN）、數(shù)字輸出（DOUT）及隔離地（AGND/DGND）。
• 模擬側(cè)與數(shù)字側(cè)分離接地，優(yōu)化隔離性能；LVDS 版本額外提供反相時(shí)鐘（CLKIN_N）和反相數(shù)據(jù)（DOUT_N）引腳，支持差分?jǐn)?shù)字傳輸。

三、編程與配置

• 無(wú)需復(fù)雜寄存器配置，通過(guò)外部時(shí)鐘頻率（5 MHz~20.1 MHz）設(shè)定工作速率，時(shí)鐘占空比需保持 40%~60%。
• 數(shù)字接口支持 CMOS（推挽輸出）和 LVDS（差分輸出），LVDS 接口差分輸出電壓 250450 mV（100 Ω 負(fù)載），CMOS 接口兼容 3.0 V5.5 V 邏輯電平。
• 需搭配外部數(shù)字濾波器（如 sinc1/sinc2/sinc3）對(duì) 1 位比特流進(jìn)行解調(diào)， oversampling 比率（OSR）建議 256，平衡分辨率與響應(yīng)速度。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 工業(yè)電機(jī)驅(qū)動(dòng)、光伏逆變器、不間斷電源（UPS）的分流電阻電流檢測(cè)；
• 高壓系統(tǒng)隔離電壓測(cè)量，如直流母線電壓監(jiān)測(cè)；
• 其他需要高壓隔離、高精度模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換的工業(yè)控制場(chǎng)景。

五、設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

1. 電源與去耦 ：LDOIN 引腳就近配置 0.1 μF 陶瓷電容 + 10 μF 電解電容去耦，VCAP 引腳（LDO 輸出）需并聯(lián) 0.1 μF 電容至 AGND，減少電源噪聲；數(shù)字側(cè) DVDD 引腳同樣需就近去耦，避免數(shù)字噪聲耦合至模擬側(cè)。
2. 信號(hào)接口：模擬輸入走線盡量短且對(duì)稱，分流電阻靠近 AINP/AINN 引腳，減少引線電阻影響；外部時(shí)鐘信號(hào)需低抖動(dòng)，LVDS 接口需匹配 100 Ω 差分阻抗，確保信號(hào)完整性。
3. 布局規(guī)范：嚴(yán)格保持模擬地（AGND）與數(shù)字地（DGND）隔離，僅在電源入口單點(diǎn)連接；器件周圍預(yù)留足夠爬電距離（≥8 mm），符合安全隔離要求；高壓區(qū)域與低壓區(qū)域分開(kāi)布局，避免電磁干擾。
4. 濾波與校準(zhǔn)：系統(tǒng)級(jí)需進(jìn)行增益和偏移校準(zhǔn)，抵消外部電阻誤差；根據(jù)響應(yīng)速度需求選擇濾波器類型（sinc1 最快，sinc3 精度最高），過(guò)流保護(hù)場(chǎng)景推薦 sinc2 濾波器平衡速度與精度。