串行接口占用很少的路由空间，但通常限制ADC的速度。LTC1402具有2.2Msps的全转换速度和非常紧凑的3线接口，可连接到dsp和微处理器，无需粘合逻辑。它采用16针窄SSOP封装。这种微小的封装(200mil × 230mil占地面积)和紧凑的串行接口很容易安装在传感器附近，以最好地保持信号完整性。

其他串行12位adc的采样率限制在每秒数百千样本，这限制了它们在高速数据采集系统中的应用。这种缓慢的采样率，加上较差的失真特性，使得它们不适合跟踪高频信号。LTC1402将在不到60ns的时间内捕获来自外部输入多路复用器的快速步骤，用于高速数据采集，并且它将非常准确地数字化高频信号，在1.1MHz具有72dB S/(N+D)(信噪比加失真比)，用于通信或信号处理系统。

3线串行接口的dsp，电缆和光耦合器

图1a显示了LTC1402连接到TMS320C54x DSP的示例。不需要粘合逻辑将LTC1402连接到dsp。TMS320C54x的缓冲串行端口直接与内部缓冲存储器的专用2kB段对话。ADC的串行数据以LTC1402的2.2Msps转换率在2k缓冲区中实时收集，分为两个交替的1kB段。查阅LTC1402数据表，了解此应用程序的TMS320C54x汇编代码。

LTC1402的16引脚窄SSOP封装在紧凑系统或需要大量adc的系统中节省了空间。它可以位于信号调理电路附近，并通过长达一英尺的PC板走线将串行输出数据发送到DSP，如图1a所示。

图1b显示了LTC1688 / LTC1520四路电缆驱动器/接收器将LTC1402连接到DSP端口，以发送更长距离的串行数据。5类四双绞线屏蔽电缆可以延伸到100英尺而不会损坏数据。由于SCK, CONV和D(OUT)信号起源于LTC1402，它们以类似的延迟到达串行端口并保持同步。当数据在DSP或其他处理器的串行端口接收时，端口必须被编程以响应适当的SCK和CONV边缘。还需要检查12位输出DATA在16位数据帧中的位置。TMS320C54x串行端口READ指令可以将12位数据移动到16位数据帧中的首选位置。

串行接口适合与外部光耦合器进行电流隔离。图1c显示了如何将LTC1402与HPCL-2430双光耦合器隔离。通过双光耦合器的40ns传播延迟抵消以保持D(OUT)， SCK和CONV信号之间的良好时序匹配。LTC1402以2Msps的转换率运行，以32MB/s的速度通过HPCL-2430光耦合器发送16位数据帧。

无杂散噪声的3V或5V串行接口

图2显示了LTC1402的框图。内部架构经过优化，可以在转换过程中连续发送数据，而不会因数字噪声而降低转换精度。SCK引脚(15)处的35MHz时钟输入和CONV引脚(16)处的外部2.2Msps转换开始输入不会向ADC的内部信号路径注入噪声。因此，LTC1402的精度对外部数字输入的相位、占空比或幅度(3V或5V)不敏感。D(OUT)引脚(10)从OGND引脚(9)的电压摆动到OV(DD)引脚(11)的电压，以允许直接连接5V或3V dsp和微处理器。LTC1402在多地系统中是理想的，其中差分输入连接到一个地，LTC1402的电源和地连接到第二个本地地，输出地连接到第三个数字地。

在单5V电源应用中非常高的SFDR

专有的采样前端电路在1.1MHz奈奎斯特频率下实现了卓越的动态性能:±5V电源时-89dB THD和单个5V电源时-82dB THD。图3和图4分别显示了±5V电源和单个5V电源下的1.1MHz奈奎斯特频率正弦波的频谱。LTC1402具有非常干净的频谱，可以最大限度地减少频谱划分为多个频率槽的通信应用中的串扰和干扰。

LTC1402保持72dB S/(N+D)， 1.1MHz输入正弦波，单5V或±5V电源。正信号可以应用于单或双电源，双极信号很容易适应双电源操作。

LTC1402的全功率带宽为80MHz;全线性带宽(SINAD;±5V电源和3.5MHz单5V电源使LTC1402具有出色的动态性能。如图5a和5b所示的宽带信号转换纯度使LTC1402非常适合数字化远高于1.1MHz奈奎斯特频率的正弦波信号。图6和图7显示，传递函数纯度(由微分和积分线性图表示)在完全2.2Msps转化率下保持不变。

真差分输入消除宽带共模噪声

前端采样电路从A(IN)(+)和A(IN)(-)输入差分获取输入信号。除了符号反转，这两个输入是相同的。LTC1402的宽共模抑制带宽(10MHz输入时-60dB)在复杂的噪声系统中提供了出色的地噪声抑制。图8a显示了CMRR性能与输入频率的关系。

差分输入很容易连接到各种信号源。将A(IN)(-)输入接地在信号源附近，可以降低共模接地噪声。设置BIP/大学引脚(8)到逻辑高选择双极±2.048V范围;将其设置为逻辑低选择单极0V至4.096V范围。

0V至4.096V单极范围适用于单个5V电源应用，其中A(IN)(-)输入接地，信号应用于A(IN)(+)输入。以中电源为中心的±2.048V双极范围也可用于单个5V电源应用，A(in)(-)输入连接到2.5VDC电源。或者，可以用一对互补的±1.024V信号将整个±2.048V双极范围驱动为a (IN)(+)和a (IN)(-)。这限制了外部单5V电源放大器在其最线性区域的摆动，从1.5V到3.5V。图8b显示了LT1813双运放的一半驱动LTC1402的全差分配置，单5V电源。

内部或外部参考

内部的2.048V基准(在V(REF)输出端乘以2)将双极和单极范围分别设置为±2.048V和0V至4.096V。将增益引脚(7)连接到V(REF)引脚(5)将V(REF)引脚和输入跨度的参考电压减半，为2.048V。内部参考也可以通过将增益引脚连接到V(CC)并将输出在2V和5V之间的外部参考直接连接到V(REF)来禁用。

图9a电路的单端单极输入范围取决于DAC的输出电压，该输出电压对CCD传感器暗电流或类似应用等信号起无限采样保持作用，由软件程序确定。LTC1446 12位串行DAC对ADC的GAIN和a (IN)(-)引脚施加电压，在这种情况下，从V(REF)电压中减去a (IN)(-)电压，从而保持4.096V的正满量程，同时在0V至2V范围内改变零量程。这种低电平的调整保留了ADC的完整12位动态范围，以便在暗电流值和4.096V之间对输入视频信号进行数字化。暗电流值必须是一个缓慢移动的直流值，这样DAC和参考缓冲放大器才能驱动各自的10µF电容器。LTC1446 DAC在10µF负载下稳定;更换电容器时必须小心。

图9b显示了在图像扫描仪应用程序中模拟闪存转换器功能范围的可选连接。转换范围的顶部和底部由LTC1446 DAC独立设置，就像闪存转换器中内部电阻梯的顶部和底部电压一样。转换范围的底部从暗电流值开始，范围的顶部在外部设置，以匹配图像扫描仪的最大可能输出。AGND(引脚6)的电压可以从0V变化到1V;在V(REF)(引脚5)可能变化从2V到5V。如果图像传感器具有低输入阻抗(<100欧姆)，则可能不需要LT1813输入缓冲放大器。

在低采样率下降低功耗

LTC1402在正常工作时消耗90mW，单5V或±5V电源。NAP和SLEEP模式分别将功率消耗减少到15mW和10mW。NAP模式使基准处于开启状态，唤醒时间仅为300ns，因此非常适合在低采样率应用中节省转换之间的功耗。睡眠模式也关闭参考，需要10ms唤醒。输出数据流中的REFREADY位表示参考何时稳定到完全精度。小睡和睡眠模式很容易设置两个或四个脉冲分别在CONV引脚(16)输入。SCK引脚(15)输入端的一个或多个脉冲唤醒LTC1402进行转换。

图10显示了在降低采样率并在转换之间使用NAP或SLEEP模式的情况下降低的功耗。例如，在455ksps采样率的转换之间具有NAP模式的欠采样应用仅消耗40mW。

结论

LTC1402具有具有并行数据接口的快速12位adc的所有速度和交流和直流性能，但它提供了一个更小的无胶串行接口，节省了16引脚窄SSOP封装的空间。微小的LTC1402可以放置在传感器上，以获得最佳的信号捕获，紧凑的3线串行接口可以通过系统板、电缆或隔离屏障路由到dsp和其他处理器上的串行端口。