FMX-12S 时间：2025/12/26 18:39:52 阅读：9

FMX-12S是一款由Texas Instruments（德州仪器）推出的高性能、低功耗的隔离式Σ-Δ调制器，专为工业自动化、电机控制和电源管理系统中的高精度模拟信号采集而设计。该器件采用先进的SiO2（二氧化硅）电容隔离技术，能够在恶劣的电气环境中提供出色的抗噪能力和长期稳定性。FMX-12S集成了一个12位分辨率的Σ-Δ调制器核心，能够将模拟输入信号转换为高速单比特数据流输出，适用于与微控制器或FPGA上的数字滤波器配合使用，实现高保真的模拟量测量。其输入信号范围支持±VREF或0至VREF两种模式，允许灵活适配不同的传感器输出和系统需求。该芯片采用16引脚SOIC宽体封装（DWV），具备高达5000 VRMS的隔离耐压能力，并符合UL 1577和IEC 61010-1等国际安全标准，适用于需要功能隔离或安全隔离的应用场景。
　　FMX-12S的工作温度范围为-40°C至+125°C，适合在严苛的工业环境下稳定运行。供电方面，其逻辑侧（LV侧）支持3.0 V至5.5 V的宽电压输入，而高压侧（HV侧）也可接受相同范围的电源电压，便于系统集成。片上还集成了时钟发生器，支持外部时钟输入或内部振荡器驱动，提升了设计灵活性。此外，该器件具有极低的非线性误差（典型值±0.1% FSR）和优异的温度漂移性能，确保在整个工作温度范围内保持高测量精度。通过优化的电磁兼容性（EMC）设计，FMX-12S能有效抵御高频噪声干扰，适用于变频器、伺服驱动器、可再生能源逆变器以及工业PLC模块等关键应用领域。

参数

类型：隔离式Σ-Δ调制器
　　分辨率：12位
　　接口类型：数字输出（单比特位流）
　　采样速率：最高支持20 MHz时钟频率
　　非线性误差：±0.1% FSR（典型值）
　　输入电压范围：±VREF 或 0 至 VREF
　　参考电压范围：2.5 V 至 5.5 V
　　隔离电压：5000 VRMS（持续1分钟）
　　共模瞬态抗扰度（CMTI）：≥100 kV/μs（典型值）
　　工作温度范围：-40°C 至 +125°C
　　电源电压（LV/HV侧）：3.0 V 至 5.5 V
　　封装类型：16引脚SOIC-W（DWV）
　　安全认证：UL 1577、IEC 61010-1、IEC 60747-17

特性

FMX-12S的核心特性之一是其基于SiO2电容隔离技术的高可靠性电气隔离能力，这种材料具有极高的介电强度和长期稳定性，能够在长时间运行中避免绝缘老化问题，显著提升系统的安全性和寿命。该隔离层可承受高达5000 VRMS的隔离电压，并具备卓越的共模瞬态抗扰度（CMTI），即使在存在剧烈电压跳变的电力电子环境中（如IGBT开关过程中的dV/dt干扰），也能保证数据传输的完整性与准确性。这一特性使其非常适合用于连接高压侧传感器与低压侧控制器之间的信号链路，例如电流互感器、霍尔传感器或分流电阻的信号调理。
　　另一个重要特性是其高精度Σ-Δ调制架构。该架构通过过采样和噪声整形技术，将模拟输入信号转换为高频率的单比特数据流，从而在后续的数字滤波处理中实现高达12位的有效分辨率。调制器支持高达20 MHz的时钟频率，允许用户根据系统需求调整输出数据率与噪声性能之间的平衡。片内集成的时钟振荡器可作为主时钟源，也可配置为接收外部时钟输入以实现多器件同步采样，这在三相电机控制或多通道采集系统中尤为重要。此外，FMX-12S提供了灵活的输入范围选择，支持双极性（±VREF）和单极性（0至VREF）输入模式，可直接连接多种类型的模拟传感器而无需额外的信号调理电路，简化了前端设计并降低了整体成本。
　　在环境适应性方面，FMX-12S表现出色。其宽工作温度范围（-40°C至+125°C）确保了在极端工业环境下的可靠运行，同时器件本身具有良好的温度漂移特性，增益误差和偏移误差随温度变化极小，减少了校准频率和维护成本。电源兼容3.3 V和5 V系统，增强了与其他数字器件的互操作性。封装采用符合RoHS标准的16引脚SOIC-W，引脚间距为1.27 mm，便于自动化贴装和手工焊接。EMI/EMC性能经过优化，满足工业级辐射和抗扰度要求，适用于复杂电磁环境下的长期部署。

应用

FMX-12S广泛应用于需要高精度、高隔离度模拟信号采集的工业控制系统中。典型应用场景包括交流伺服驱动器和变频器中的相电流检测，其中它通常与分流电阻配合使用，实时监测电机绕组电流，并通过隔离屏障将数字位流传送给DSP或MCU进行解码处理，实现精确的矢量控制算法。在太阳能逆变器和储能系统中，FMX-12S可用于直流母线电压或电池电流的监控，保障能量转换效率和系统安全性。此外，在工业PLC（可编程逻辑控制器）的模拟量输入模块中，该器件可作为多通道隔离ADC前端，支持热插拔和模块化扩展，提升系统灵活性。其他应用还包括不间断电源（UPS）、电动汽车车载充电机（OBC）、工业机器人关节控制器以及智能电表中的辅助测量通道。由于其高抗扰能力和长期稳定性，FMX-12S也适用于医疗设备、测试测量仪器等对安全隔离有严格要求的领域。