ADS58B18/B19屬于超低功耗ADS4xxx模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)系列,該系列集成模擬緩沖器和SNRBoost技術(shù)。ADS58B18和ADS58B19分別是11位和9位ADC,采樣率分別高達(dá)200MSPS和250MSPS。采用創(chuàng)新設(shè)計(jì)技術(shù),在極低功耗的同時(shí)實(shí)現(xiàn)高動(dòng)態(tài)性能。模擬輸入引腳具有穩(wěn)定性能和輸入阻抗的緩沖器,覆蓋寬頻范圍。該架構(gòu)使這些部件非常適合多載波寬帶寬通信應(yīng)用,如PA線性化。
*附件:ads58b19.pdf
該 ADS58B18 采用 TI 專有的 SNRBoost 技術(shù),可用于克服因量化噪聲而導(dǎo)致的 SNR 限制,適用于帶寬低于奈奎斯特(f S /2).
兩款設(shè)備均有增益選項(xiàng),可用于提升SFDR在較低全刻度輸入范圍,尤其是極高輸入頻率下的性能。它們還包括一個(gè)直流偏移校正環(huán)路,可以用來(lái)取消ADC偏移。在較低采樣率下,ADC自動(dòng)以降低功率運(yùn)行,且性能不損耗。
這些設(shè)備支持雙倍數(shù)據(jù)速率(DDR)低電壓差分信號(hào)(LVDS)和并行CMOS數(shù)字輸出接口。DDR LVDS接口的低數(shù)據(jù)率(最高500Mbps)使得使用基于FPGA的低成本現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)接收成為可能。它們具有低擺幅的LVDS模式,可用于進(jìn)一步降低功耗。LVDS輸出緩沖器的強(qiáng)度也可以提高,以支持50Ω差分終端。
ADS58B18/B19均采用緊湊型QFN-48封裝,并規(guī)范工業(yè)溫度范圍(–40°C至+85°C)。
特性
- ADS58B18:11位,200MSPS
- ADS58B19:9位,250MSPS
- 集成高阻抗模擬輸入緩沖器
- 超低功率:
- 模擬功率:258mW,200MSPS
- 輸入輸出功率:69mW(DDR低頻,低LVDS擺幅)
- 高動(dòng)態(tài)性能:
- ADS58B18:66dBFS 信噪比和 81dBc SFDR,150MHz
- ADS58B19:150MHz時(shí),信噪比55.7dBFS和SFDR76dBc
- 利用TI專有SNRBoost技術(shù)增強(qiáng)信噪比(僅限于ADS58B18)
- –20MHz帶寬下的77.7dBFS信噪比
- 采樣率動(dòng)態(tài)功率縮放
- 輸出接口:
- 雙倍數(shù)據(jù)率(DDR)LVDS,具備可編程擺幅和強(qiáng)度
- 標(biāo)準(zhǔn)擺幅:350mV
- 低擺幅:200mV
- 默認(rèn)強(qiáng)度:100Ω 終端
- 2倍強(qiáng)度:50Ω終端
- 還支持 1.8V 并行 CMOS 接口
- 雙倍數(shù)據(jù)率(DDR)LVDS,具備可編程擺幅和強(qiáng)度
- 可編程增益用于信噪比/SFDR權(quán)衡
- 直流偏移校正
- 支持低輸入時(shí)鐘幅度
- 包裝:QFN-48(7毫米×7毫米)
參數(shù)
方框圖
ADS58B18 與 ADS58B19 是德州儀器(TI)推出的高速低功耗模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC),核心優(yōu)勢(shì)為高采樣率、超低功耗與靈活輸出接口,適配多載波通信、功率放大器線性化等寬帶信號(hào)處理場(chǎng)景,二者引腳兼容,僅分辨率與采樣率存在差異。
一、核心產(chǎn)品參數(shù)
1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)
- 分辨率與采樣率 :ADS58B18 為 11 位分辨率,最高 200 MSPS 采樣率;ADS58B19 為 9 位分辨率,最高 250 MSPS 采樣率;均支持 30~80 MSPS 低速模式,自動(dòng)降低功耗。
- 動(dòng)態(tài)性能 :150MHz 輸入時(shí),ADS58B18 SNR 典型值 66 dBFS、SFDR 81 dBc,支持 SNRBoost 技術(shù)(20MHz 帶寬下 SNR 可達(dá) 77.7 dBFS);ADS58B19 SNR 典型值 55.7 dBFS、SFDR 76 dBc;二者總諧波失真(THD)均優(yōu)于 70 dBc。
- 輸入特性 :集成高阻抗模擬輸入緩沖器,差分輸入范圍 1.5 VPP,輸入帶寬 550 MHz;共模電壓 1.7V,輸入電阻 4 kΩ,輸入電容 2.1 pF,抗干擾能力強(qiáng)。
- 功耗與供電 :模擬功耗典型值 258 mW(ADS58B18,200 MSPS)、287 mW(ADS58B19,250 MSPS);數(shù)字功耗(DDR LVDS 低擺幅)69 mW;模擬電源(AVDD)與數(shù)字電源(DRVDD)均為 1.7
1.9V,緩沖器電源(AVDD_BUF)33.6V。
2. 環(huán)境與封裝
- 工作溫度:工業(yè)級(jí)范圍(-40°C 至 85°C),結(jié)溫最高 125°C;
- 封裝形式:48 引腳 QFN 封裝(7mm×7mm),帶 PowerPAD 熱增強(qiáng)結(jié)構(gòu),符合 RoHS 標(biāo)準(zhǔn),引腳鍍層為 NIPDAUAG,MSL 等級(jí) 3,峰值回流溫度 260°C;
- ESD 防護(hù):人體模型(HBM)2 kV,滿足工業(yè)設(shè)備防護(hù)需求。
二、關(guān)鍵功能特性
1. 信號(hào)處理與增強(qiáng)
- SNRBoost 技術(shù)(僅 ADS58B18):可優(yōu)化特定帶寬內(nèi) SNR,通過(guò)寄存器配置系數(shù)調(diào)整目標(biāo)頻段(0~fS/2),適配窄帶高信噪比需求;
- 可編程增益:支持 0~3.5 dB 步進(jìn)(0.5 dB / 步),通過(guò)降低滿量程輸入范圍提升 SFDR,實(shí)現(xiàn) SNR 與 SFDR 靈活權(quán)衡;
- 偏移校正:內(nèi)置直流偏移校正環(huán)路,支持 ±10mV 偏移補(bǔ)償,校正時(shí)間常數(shù)可通過(guò)寄存器配置(1M~2G 時(shí)鐘周期)。
2. 輸出接口與控制
- 雙輸出模式:支持 DDR LVDS(默認(rèn) 100Ω 終端,可配置 50Ω)與 1.8V 并行 CMOS 接口,LVDS 擺幅可編程(200mV 低擺幅 / 350mV 標(biāo)準(zhǔn)擺幅);
- 數(shù)據(jù)格式:兼容二進(jìn)制補(bǔ)碼與偏移二進(jìn)制,支持位序(bit-wise)與字節(jié)序(byte-wise)輸出,適配不同 FPGA/ASIC 接收邏輯;
- 串行接口:通過(guò) SCLK/SDATA/SEN 引腳配置寄存器,支持測(cè)試模式、功耗控制、輸出參數(shù)調(diào)整,OVR_SDOUT 引腳兼具過(guò)載指示與寄存器讀回功能。
3. 低功耗設(shè)計(jì)
- 動(dòng)態(tài)功耗縮放:采樣率降低時(shí)自動(dòng)縮減功耗,無(wú)性能損失;
- 多功耗模式:支持全局掉電(10 mW)、待機(jī)(185 mW)、輸出緩沖器禁用三種低功耗模式,喚醒時(shí)間最短 50 ns。
三、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景
- 通信基礎(chǔ)設(shè)施:多載波 GSM/3G/LTE 基站接收機(jī)、寬帶無(wú)線通信系統(tǒng);
- 工業(yè)與測(cè)試:功率放大器(PA)線性化、高速數(shù)據(jù)采集、雷達(dá)信號(hào)處理;
- 儀器儀表:寬帶測(cè)試設(shè)備、高頻信號(hào)分析儀器。
2. 硬件設(shè)計(jì)建議
- 供電與去耦 :AVDD、DRVDD、AVDD_BUF 需獨(dú)立供電,就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 1 μF 鉭電容去耦,減少電源噪聲耦合;
- 布局規(guī)范:PowerPAD 需焊接至 PCB 接地平面,搭配熱過(guò)孔優(yōu)化散熱;模擬輸入(INP/INM)與時(shí)鐘輸入(CLKP/CLKM)需差分對(duì)稱布線,遠(yuǎn)離數(shù)字電路;LVDS 輸出軌跡阻抗匹配(100Ω 差分)。
- 輸入驅(qū)動(dòng):低頻率輸入采用單變壓器驅(qū)動(dòng),高頻率(>奈奎斯特頻率)推薦雙變壓器背對(duì)背配置,輸入串接 5~10Ω 電阻抑制振鈴。
3. 編程與配置
- 模式配置:通過(guò) DFS 引腳或寄存器選擇輸出接口(LVDS/CMOS)與數(shù)據(jù)格式;SNRBoost、增益、偏移校正等功能通過(guò)串行寄存器啟用與參數(shù)配置;
- 時(shí)鐘適配:支持差分(正弦波、LVPECL、LVDS)或單端(LVCMOS)時(shí)鐘輸入,差分時(shí)鐘振幅最低 0.2 VPP,時(shí)鐘占空比 35%~65% 均可穩(wěn)定工作。
四、產(chǎn)品差異與選型適配
- 核心差異:ADS58B18 分辨率更高(11 位)、SNR 性能更優(yōu),支持 SNRBoost 技術(shù),適合對(duì)精度要求高的場(chǎng)景;ADS58B19 采樣率更高(250 MSPS)、成本更低,適合對(duì)分辨率要求不高的高速采集場(chǎng)景;
- 選型建議:優(yōu)先根據(jù)分辨率與采樣率需求選型,需 11 位精度且采樣率≤200 MSPS 選 ADS58B18,需更高采樣率(≤250 MSPS)且預(yù)算敏感選 ADS58B19,二者硬件設(shè)計(jì)可復(fù)用。
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ADS58b19模擬信號(hào)輸入范圍是多少?
ADS58b19模擬信號(hào)輸入范圍怎么理解
如何在ADS58B19上采樣直流信號(hào)?
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