CA-IS1200U 产品概述
一、产品简介
CA-IS1200U 是 Chipanalog(川土微)推出的一款全差分隔离运放,专为精密差分信号隔离和传输设计。器件提供±250 mV 的差分输入范围、固定增益×8 的放大能力以及差分输出,适合将小幅度差分信号经过隔离后驱动后级模数转换器或差分采集模块。器件封装为 DUB-8,隔离等级高达 3750 Vrms,工作温度范围覆盖 -40℃ 至 +125℃,满足工业与电力电子环境的可靠性需求。
二、主要特性
- 差分输入电压范围:±250 mV(差分信号)
- 放大倍数:8(固定增益)
- 带宽(-3 dB):310 kHz,适配中低频动态信号
- 输入失调电压 Vos:50 μV(典型),有利于提高测量精度
- 输入偏置电流 Ib:30 μA,设计时需考虑对信号源的加载影响
- 输出类型:差分输出,便于与差分 ADC 或差分接收端直接接口
- 隔离电压 Vrms:3750 V,差模瞬态抗扰度(CMTI):150 kV/μs
- 工作温度范围:-40℃ ~ +125℃,工业级可靠性
- 封装:DUB-8,便于焊接与板级布局
三、性能亮点及说明
- 高隔离与高 CMTI:3750 Vrms 的绝缘能力配合 150 kV/μs 的共模瞬态抑制,使器件在高 dv/dt 的开关电源、电机驱动等环境中仍能稳定工作,降低由瞬态干扰引起的测量误差。
- 低失调、高精度:50 μV 的输入失调电压保证在小信号测量时仍有较高的精度,适合精密电流检测与差分传感器前端。
- 固定增益与差分输出:增益为 8 时,输入满量程 ±250 mV 对应差分输出约 ±2 V,直接匹配常见差分 ADC 的输入范围,简化后端匹配与标定工作。
- 带宽 310 kHz:对于工业监测、功率测量及较低速的反馈控制环路足够,若用于高频测量需注意带宽限制。
四、典型应用场景
- 毫欧级分流器电流检测与隔离信号传输
- 电力测量与能耗计量前端信号调理
- 电机驱动反馈与隔离式电流闭环感知
- 隔离式差分传感器接口(例如桥式传感器、差分温度传感器)
- 工业数据采集系统中的隔离通道
五、设计与布局建议
- 选择分流电阻时需考虑输入偏置电流 30 μA 带来的误差,Rsh 不宜过大;若采用较大阻值,需评估 Ib 引起的误差并在软件或硬件上进行补偿。
- 在输入端加低通滤波(RC)有助于抑制高频噪声并改善系统稳定性,但需确保滤波器不会引起相位延迟影响测量准确性。
- 隔离区域与非隔离区域应分开布局,走线尽量短且成差分对布线,电源侧与信号侧地平面分离并在必要处使用指定隔离连接方式。
- 对电源进行充分去耦,靠近器件放置旁路电容,避免长电源回路引入干扰。
六、封装与可靠性
CA-IS1200U 提供 DUB-8 小封装,便于在空间受限的工业控制板上使用。器件工作温度覆盖 -40℃ 至 +125℃,并具备严格的隔离等级,适合严苛工业环境和长期可靠性要求。
总结:CA-IS1200U 以其低失调、高 CMTI、高隔离和差分输出特性,为工业电流/差分信号的隔离传输与精密测量提供了一种简洁可靠的解决方案。设计时需重视输入偏置电流对信号源的影响及合理的 PCB 布局与去耦措施,以发挥器件最佳性能。