概述
AD7401是一款二階Σ-Δ調(diào)制器，采用ADI公司i*Coupler ^?^ 技術(shù)的片內(nèi)數(shù)字隔離，能將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為高速的1比特的數(shù)據(jù)流。AD7401采用5V電源供電，可輸入±200 mV的差分信號(hào)（滿量程±320 mV）。模擬調(diào)制器對模擬輸入信號(hào)連續(xù)采樣，因而無需外部采樣保持電路。輸入信息包含在數(shù)據(jù)率最高為20 MHz的輸出流中，通過適當(dāng)?shù)臄?shù)字濾波器可重構(gòu)原始信息。串行I/O可采用5 V或3 V電源供電(V DD2 )。

串行接口采用數(shù)字式隔離。通過將高速CMOS工藝和單片空芯變壓器技術(shù)結(jié)合在一起，較之傳統(tǒng)光耦合器等其它元件來說，片內(nèi)隔離能提供更加優(yōu)異的工作特性。該器件內(nèi)置片內(nèi)基準(zhǔn)電壓。
數(shù)據(jù)表：*附件：AD7401隔離式Σ-Δ調(diào)制器技術(shù)手冊.pdf

應(yīng)用

--交流電機(jī)控制
--數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
--可替代ADC加光隔離器的方案

特性

• 20 MHz 最大外部時(shí)鐘速率
• 二階調(diào)制器
• 16位無失碼
• 16位時(shí)INL典型值為±2 LSB
• 最大失調(diào)漂移為3.5 μV/°C
• 片內(nèi)數(shù)字隔離器
• 片內(nèi)基準(zhǔn)電壓源
• 低功耗工作： 20 mA（最大值，5.25 V）
• 工作電壓范圍：-40℃至+105℃
• 16引腳SOIC封裝
• 安全和法規(guī)認(rèn)證

框圖

引腳配置描述

典型性能特征

工作原理

電路信息

AD7401隔離型Σ - Δ調(diào)制器可將模擬輸入信號(hào)轉(zhuǎn)換為高速（最高2.0 MHz）的單比特?cái)?shù)據(jù)流；調(diào)制器單比特?cái)?shù)據(jù)的時(shí)間平均值與輸入信號(hào)直接成比例。圖23展示了AD7401的一個(gè)典型應(yīng)用電路，該電路用于在模擬輸入、電流檢測電阻與數(shù)字輸出之間實(shí)現(xiàn)隔離，數(shù)字輸出隨后由數(shù)字濾波器處理以提供N位數(shù)據(jù)字。

模擬輸入

AD7401的差分模擬輸入采用開關(guān)電容電路實(shí)現(xiàn)。該電路實(shí)現(xiàn)了一個(gè)二階調(diào)制器級(jí)，可將輸入信號(hào)數(shù)字化為1比特輸出數(shù)據(jù)流。采樣時(shí)鐘（MCLKIN）為轉(zhuǎn)換過程以及輸出數(shù)據(jù)幀時(shí)鐘提供時(shí)鐘信號(hào)。該時(shí)鐘源由AD7401外部提供。模擬輸入信號(hào)由調(diào)制器連續(xù)采樣，并與內(nèi)部電壓基準(zhǔn)進(jìn)行比較。準(zhǔn)確反映模擬輸入隨時(shí)間變化情況的數(shù)字流會(huì)出現(xiàn)在轉(zhuǎn)換器輸出端（見圖21） 。

0 V的差分信號(hào)（理想情況下）在MDAT輸出引腳產(chǎn)生1和0各占50%時(shí)間的數(shù)據(jù)流。200 mV的差分輸入會(huì)產(chǎn)生1占81.25%時(shí)間、0占18.75%時(shí)間的數(shù)據(jù)流。-200 mV的差分輸入會(huì)產(chǎn)生1占18.75%時(shí)間、0占81.25%時(shí)間的數(shù)據(jù)流。

330 mV的差分輸入（理想情況下）會(huì)產(chǎn)生全為1的數(shù)據(jù)流。這是AD7401的絕對滿量程范圍，而200 mV是規(guī)定的滿量程范圍，如表9所示。

要重建原始信息，此輸出需要進(jìn)行數(shù)字濾波和抽取。建議使用Sinc?濾波器，因?yàn)槠潆A數(shù)比AD7401調(diào)制器的階數(shù)高一級(jí)。若采用256倍抽取率，假設(shè)外部時(shí)鐘頻率為16 MHz，得到的16位數(shù)據(jù)速率為62.5 kHz。圖22展示了AD7401相對于16位輸出的傳遞函數(shù) 。