Изолированные Σ-Δ-модуляторы производства ChipAnalog и Ruimeng Technology
Эффективное управление нагрузкой требует точного измерения значений тока. Например, на рис. 1. показано измерение тока на шунте в одном полумосте бесколлекторного электропривода. При использовании обычного аналого-цифрового преобразователя (АЦП) может возникнуть ситуация, когда собственные помехи цифровой части АЦП и контроллера внесут неприемлемые искажения в сигнал от шунта. Чтобы это предотвратить, применяется разделение: сигнал конвертируется сигма-дельта-модулятором в однобитовый поток данных, который затем гальванически изолируется и передается контроллеру. Именно такой компонент - изолированный Σ-Δ-модулятор (ИСДМ) - применен в схеме на рис. 1.

Рис. 1. Типовая схема применения ИСДМ, предложенная ChipAnalog
ИСДМ может так же использоваться для изолированного измерения напряжения цепи с использованием резистивного делителя напряжения.
На рис. 2. показано внутреннее устройство сигма-дельта-модулятора семейства CA-IS1306x, выпускаемого компанией ChipAnalog. Как можно заметить, здесь основное отличие от классического АЦП — отсутствие цифрового фильтра, что в некоторых случаях может оказаться дополнительным преимуществом, предоставляя разработчику дополнительную возможность адаптации системы под определенные условия.

Рис. 2. Внутреннее устройство ИСДМ CA-IS1306x
В настоящее время в каталоге ДКО Электронщик присутствуют два модулятора CA-IS1306x:
- CA-IS1306AM25W в корпусе SOIC-16WB, частично совместимый по выводам с известным ИСДМ Ax7403 (у последнего вывод 7 используется как дублирующий ввод питания VDD1, в модели от ChipAnalog этот вывод не используется);
- CA-IS1306M25G в корпусе SOIC-8WB, полностью совместимый по выводам с Ax7403 в аналогичном корпусе.
Компания Ruimeng Technology также предлагает несколько изолированных модуляторов, которые можно применить вместо Ax7400 и Ax7401 - это MS2400 и MS2401. Модулятор MS2401 аналогичен CA-IS1306AM25W с небольшим различием в назначении выводов корпуса. Однако производители разрешают неиспользуемые выводы (NC) подключать к какой-либо из цепей питания или оставлять в воздухе. Использование посадочного места для Ax7403 позволяет в дальнейшем устанавливать как MS2401, так и CA-IS1306AM25W (рис. 3.).
Рис. 3. Назначение выводов модуляторов AxDх, ChipAnalog и Ruimeng
MS2400 существенно отличается от описанных выше наличием собственного генератора тактовой частоты 10 МГц, сигнал которого также изолируется и выводится на вывод MCLKIN.
Некоторые параметры модуляторов приведены в таблице 1.
Таблица 1. Сравнение характеристик ИСДМ AxDx, ChipAnalog и Ruimeng
| Параметр | Сигма-дельта-модулятор | |||
|
Ax7400/Ax7401 |
MS2400/MS2401 (Ruimeng) |
Ax7403 |
CA-IS1306x |
|
|
Разрешение [эффективное], бит |
16 [12] | 16 [13.3] | 16 [14.2] |
16 |
|
Источник тактовой частоты |
Внутренний (Ax7400) Внешний (Ax7401) |
Внутренний (MS2400) Внешний (MS2401) |
Внешний |
|
|
Тактовая частота, МГц |
8.2...13.2 (Ax7400) 1...20 (Ax7401) |
9...11 (MS2400) 5...20 (MS2401) |
5...20 |
5...21 (AVDD 4.5...5.5 В) |
|
Диапазон входного напряжения рабочий/допустимый, мВ |
±250/±320 |
|||
|
Интегральная нелинейность (INL), LSB |
±4 |
±2 |
||
|
Дифференциальная нелинейность (DNL), LSB |
±0.9 |
±0.99 |
||
| Отношение «сигнал-шум» и нелинейные искажения (SINAD), дБ | 76 | 82 | 87 | 84 |
| Общие нелинейные искажения (THD), дБ | -80 | -90 | -96 (Ax7403) -94 (Ax7403-8) |
-93 |
| Напряжение изоляции, кВ | 3.75 | 5 | ||
| Питание VDD1, В |
4.5...5.5 |
3...5.5 |
||
| Питание VDD2, В | 4.5...5.5 |
2.7...3.3 |
||
| Потребление, мА |
21.2 (IDD1) |
15 (IDD1) |
30 (IDD1) 12 (IDD2, 5.5 В) |
11.5 (IDD1, 5 В) |
| Рабочая температура, °C | -40...105 | -40...125 | -40...125 (Ax7403) -40...105 (Ax7403-8) |
-40...125 |
| Корпус | SOIC-16WB |
SOIC-16WB, SOIC-8W |
||
Производители: CHIPANLG, RUIMENG
Разделы: Аналого-цифровые преобразователи
Опубликовано: 07.10.2025