概述
AD7401A是一款二階Σ-Δ調制器，片上的數字隔離采用ADI公司的iCoupler ^?^ 技術，能將模擬輸入信號轉換為高速1位數據流。AD7401A采用5 V電源供電，可輸入±250 mV的偽差分信號（滿量程±320 mV）。模擬調制器對模擬輸入信號連續采樣，因而無需外部采樣保持電路。輸入信息以數據流密度的形式包含在輸出數據流內，該數據流的最高數據速率可達20 MHz。通過適當的數字濾波器可重構原始信息。串行I/O可采用5 V或3.3 V電源供電(V DD2 ) 。

串行接口采用數字式隔離。通過將高速CMOS與ADI公司的iCoupler ^?^ 技術結合在一起，較之傳統的光耦合器等其它器件來說，片內隔離能提供更加優異的工作特性。該器件內置片內基準電壓源。AD7401A采用16引腳SOIC封裝，工作溫度范圍為-40°C ～ +125°C。
數據表：*附件：AD7401A隔離式Σ-Δ調制器技術手冊.pdf

應用

• 交流電機控制
• 分路電流監控
• 數據采集系統
• 模數及光隔離器的方案替代

特性

• 20MHz最大外部時鐘速率
• 二階調制器
• 16位無失碼
• 16位時INL典型值為±2LSB
• 失調漂移：1 μV/°C（典型值）
• 片內數字隔離器
• 板載基準電壓源
• ±250 mV模擬輸入電壓
• 低功耗工作：5.5 V時為17 mA（典型值）
• 工作電壓范圍：-40℃至+125°C
• 16引腳SOIC封裝
• 內置時鐘版本AD7400A
• 安全和法規認證
  • UL認證
    • 1分鐘5000 V rms，符合UL 1577標準
  • CSA元件驗收通知#5A
  • 符合VDE標準證書
    • DIN V VDE V 0884-10 (VDE V 0884-10):2006-12
    • VIORM = 891 V峰值
• 通過汽車應用認證

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

電路信息

AD7401A 隔離型 Σ - Δ 調制器可將模擬輸入信號轉換為高速（最高 20 MHz）單比特數據流；時間平均單比特數據流與調制器直接成比例，該調制器直接與 AD7401A 成比例。圖 23 展示了一個典型應用電路，其中 AD7401A 用于在模擬輸入、電流檢測電阻和數字輸出之間提供隔離，數字輸出隨后由數字濾波器處理，以提供 N 位字。

模擬輸入

AD7401A 的差分模擬輸入由開關電容電路實現。該電路采用二階調制器級，將輸入信號轉換為受采樣時鐘（MCLKIN）控制的單比特輸出數據流，采樣時鐘為輸出數據幀輸入提供時鐘信號。此轉換過程在 AD7401A 上進行。模擬輸入信號由調制器連續采樣，并與內部電壓基準進行比較。隨時間變化準確代表模擬輸入的數字數據流出現在轉換器輸出端（見圖 21 ）。

0V 差分輸入信號會產生理想的交替 1 和 0 的數據流（輸出）。此輸出在 50% 的時間為高電平，50% 的時間為低電平。200 mV 差分輸入會產生 1 和 0 的數據流，其中高電平占 81.25% 的時間（對于 +250 mV 輸入，輸出高電平占 89.06% 的時間）。-200 mV 差分輸入會產生 1 和 0 的數據流，其中高電平占 18.75% 的時間（對于 -250 mV 輸入，輸出高電平占 10.94% 的時間）。

320 mV 差分輸入會產生理想情況下全為 1 的數據流。這是 AD7401A 的絕對滿量程范圍，200 mV 是規定的線性量程，如表 8 所示。

要重建原始信息，需要對該輸出進行數字濾波和抽取。建議使用 sinc3 濾波器，其階數比 AD7401A 調制器高一階。使用 256 階抽取濾波器時，假設外部時鐘頻率為 16 MHz，得到的 16 位字速率為 62.5 kHz 。圖 22 展示了 AD7401A 相對于 16 位輸出的傳遞函數。