AMC1333M10是一種精密的 δ-σ 調制器，其輸出通過高度抗磁干擾的隔離柵與輸入電路隔開。該屏障經認證可提供高達 8000 V 的增強隔離峰符合 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 和 UL1577 標準，并支持高達 1.5 kV 的工作電壓 有效值 .隔離柵將系統中在不同共模電壓電平下運行的部分分開，并保護低壓側免受可能導致電氣損壞或對操作員有害的電壓的影響。
*附件：amc1333m10.pdf

該AMC1333M10寬雙極性±1V輸入電壓范圍及其高輸入電阻支持在高壓應用中將器件直接連接到電阻分壓器。AMC1333M10的輸出比特流與內部生成的時鐘同步。通過使用集成數字濾波器（例如 TMS320F2807x 或 TMS320F2837x 微控制器系列中的濾波器）對比特流進行抽取，該器件可以在 39 kSPS 的數據速率下實現 16 位分辨率，動態范圍為 87 dB。

該AMC1333M10采用8引腳寬體SOIC封裝，在–40°C至+125°C的擴展工業溫度范圍內完全額定。

特性

• 線性輸入電壓范圍：±1 V
• 高輸入阻抗：2.4 GΩ（典型值）
• 低直流誤差：
  • 失調誤差：±0.5 mV（最大值）
  • 失調漂移：±4 μV/°C（最大值）
  • 增益誤差：±0.2%（最大值）
  • 增益漂移：±40 ppm/°C（最大值）
• 高 CMTI：100 kV/μs（最小值）
• 內部 10MHz 時鐘發生器
• 缺少高側電源檢測
• 低 EMI：符合 CISPR-11 和 CISPR-25 標準
• 安全相關認證：
  • 8000伏峰根據 DIN EN IEC 60747-17 （VDE 0884-17） 的強化隔離
  • 5700伏有效值根據 UL1577 隔離 1 分鐘
• 在擴展的工業溫度范圍內完全額定：–40°C 至 +125°C

參數

方框圖

一、產品核心定位

AMC1333M10 是德州儀器（TI）推出的 高精度增強型隔離 ΔΣ 調制器 ，專為工業高壓場景下的隔離式電壓 / 電流檢測設計，如電機驅動、變頻器、保護繼電器及電源設備。其核心優勢在于通過二氧化硅（SiO?）電容隔離屏障實現強化隔離性能，支持寬溫（-40°C 至 + 125°C）與寬電壓輸入（±1V 線性范圍），可在高共模噪聲環境中穩定工作，同時具備低直流誤差與高共模瞬態抗擾度（CMTI），適配工業安全關鍵場景。

二、關鍵特性

1. 強化隔離性能

• 安全認證與隔離等級 ：
  • 符合 DIN EN IEC 60747-17（VDE 0884-17）標準，強化隔離電壓達 8000V??（60 秒耐壓），UL1577 標準下 1 分鐘耐壓 5700V???，工作電壓最高 1500V???。
  • 隔離屏障特性：外部爬電距離與電氣間隙≥8.5mm，絕緣電阻＞1012Ω（25°C 時），屏障電容約 1.5pF（1MHz），確保高壓場景下的電氣安全與信號隔離。
• 高抗干擾能力 ：共模瞬態抗擾度（CMTI）最低 100kV/μs，可抵御工業環境中高頻瞬態噪聲干擾，避免信號失真。

2. 高精度信號采集

• 寬輸入與低直流誤差 ：
  • 線性輸入電壓范圍 ±1V，輸入阻抗高（典型 2.4GΩ 單端，3GΩ 差分），輸入偏置電流低（±3nA 典型值），適配高壓分壓網絡直接連接。
  • 直流誤差極小：失調誤差最大 ±0.5mV，失調漂移最大 ±4μV/°C；增益誤差最大 ±0.2%，增益漂移最大 ±40ppm/°C，確保長期穩定性。
• 高動態性能 ：
  • 內置 10MHz 內部時鐘，ΔΣ 調制器輸出 1 位比特流，搭配外部數字濾波器（如 TI C2000? MCU 的 SDFM 模塊）可實現 16 位分辨率，動態范圍 87dB（39kSPS 數據率）。
  • 總諧波失真（THD）低至 - 82dB（1kHz 輸入），積分非線性（INL）最大 ±5LSB（16 位分辨率），保證信號采集精度。

3. 靈活的工作與保護特性

• 電源兼容性 ：
  • 高側電源（AVDD）：3.0-5.5V，低側電源（DVDD）：2.7-5.5V，無需嚴格上電時序，適配工業常用電源電壓。
  • 電源電流低：高側典型 6.4mA（5V），低側典型 4mA（3.3V），適配低功耗設計。
• 故障檢測與保護 ：
  • 高側電源缺失檢測：當 AVDD 斷開時，DOUT 輸出恒定低電平，區別于負滿量程輸入（負滿量程時每 128 個時鐘周期輸出 1 個高電平），便于系統故障診斷。
  • 滿量程輸入指示：輸入≥±1.25V 時，輸出固定比特流（正滿量程每 128 時鐘輸出 1 個低電平，負滿量程每 128 時鐘輸出 1 個高電平），避免誤判為電源故障。

三、典型應用場景

1. 電機驅動與變頻器 ：用于三相交流輸入電壓檢測，通過電阻分壓將高壓（如 230V???/120V???）降至 ±1V 范圍，隔離高壓側與低壓控制側（如 MCU），確保人員與設備安全。
2. 電源設備 ：適配 AC-DC 電源的輸入電壓監測，或 DC-DC 隔離電源的輸出電壓反饋，通過隔離屏障避免高低壓域干擾。
3. 保護繼電器 ：用于高壓線路的過壓 / 欠壓檢測，高 CMTI 特性確保在電網瞬態干擾下仍能準確觸發保護機制。

四、器件信息與訂購參數

1. 基礎器件信息

2. 訂購選項詳情

五、電氣與隔離特性

1. 絕對最大額定值（核心參數）

2. 推薦工作條件

3. 熱特性（8 引腳 SOIC 封裝）

六、功能模式與關鍵模塊

1. 核心功能模塊

• ΔΣ 調制器 ：
  • 二階開關電容前饋架構，將模擬輸入轉換為 1 位數字比特流，通過內部 10MHz 時鐘同步輸出（CLKOUT 引腳），比特流密度與輸入電壓成正比（0V 對應 50% 占空比，+1V 對應 90%，-1V 對應 10%）。
  • 噪聲整形特性：將量化噪聲推至高頻，搭配外部低通數字濾波器（如 sinc3 濾波器）可提升分辨率，典型 16 位分辨率下有效位數（ENOB）隨過采樣率（OSR）提升（OSR=256 時 ENOB 約 14 位）。
• 隔離信號傳輸 ：
  • 采用開關鍵控（OOK）調制方案，通過 SiO?隔離屏障傳輸比特流：高電平（邏輯 1）對應 480MHz 載波傳輸，低電平（邏輯 0）無載波，確保隔離側信號完整性。

2. 工作模式與輸出特性

• 正常工作模式 ：AVDD 與 DVDD 滿足電壓要求時，調制器持續輸出比特流，CLKOUT 提供時鐘同步，DOUT 輸出與輸入電壓成正比的比特流。
• 故障模式 ：
  • 高側電源缺失：DOUT 輸出恒定低電平（無 128 時鐘周期的高電平脈沖），用于識別 AVDD 供電故障。
  • 滿量程輸入：輸入≥±1.25V 時，DOUT 輸出固定模式（正滿量程每 128 時鐘輸出 1 個低電平，負滿量程每 128 時鐘輸出 1 個高電平），避免與正常信號混淆。

七、設計與應用指導

1. 硬件設計建議

• 電源 decoupling ：
  • AVDD 與 AGND 間并聯 100nF（低 ESR 陶瓷電容）+1μF（低 ESR 電容），DVDD 與 DGND 間同理，電容需緊貼器件引腳，降低電源噪聲。
  • 高側電源（AVDD）建議通過隔離 DC/DC 轉換器（如 TI SN6501 + 變壓器）從低側（DVDD）生成，確保隔離性能。
• 輸入電路設計 ：
  • 高壓分壓網絡：采用高阻精密電阻（如 715kΩ 單元電阻），單電阻電壓不超過 75V，分壓后輸入電壓控制在 ±1V 內（如 230V???高壓需 5 個 715kΩ 電阻串聯，搭配 10kΩ 采樣電阻）。
  • 輸入濾波：INP/INN 引腳與 AGND 間并聯 100pF 電容，濾除高頻噪聲，避免影響調制器線性度。

2. 隔離與布局要求

• 隔離屏障布局 ：PCB 設計需確保高側（AVDD、INP、INN、AGND）與低側（DVDD、DOUT、CLKOUT、DGND）引腳的爬電距離與電氣間隙≥8.5mm，隔離區域避免鋪設銅箔或其他導電材料。
• 接地設計 ：AGND 需單獨連接至采樣電阻接地端，避免與 DGND 直接短接，減少地環路噪聲；模擬地與數字地單點連接，降低數字信號對模擬輸入的干擾。

3. 數字濾波配置

• 外部濾波器選擇 ：推薦使用 TI C2000? MCU（如 TMS320F28x7x）的 sigma-delta 濾波模塊（SDFM），或 FPGA 實現 sinc3 濾波器，OSR 建議設為 256，平衡分辨率與數據率（39kSPS@16 位）。
• 濾波器設計工具 ：可使用 TI 官網的 “Delta Sigma Modulator Filter Calculator” 工具，計算 OSR、濾波器階數與輸出數據率的匹配關系。