为了推进SO-8中高速、低功耗12位串行adc的发展，LTC公司推出了LTC1401和LTC1404。LTC1401是单3V电源，200ksps 12位ADC。LTC1404是现有LTC1400的引脚到引脚兼容升级。它在单个5V或±5V电源上以600ksps采样。这两款设备体积都很小，但功能却很大。它们的速度远远领先于同类。LTC再一次改写了市场上任何12位ADC每平方面积板空间的最高吞吐量记录。这两种设备都满足了未来基于数字的信号处理要求，同时实现了最小的占地面积。

全ADC功能在一个SO-8封装

3V, 5V或±5V电源

LTC1401提供了一个完整的200ksps单极a /D解决方案，工作在低至2.7V的单电源上。典型的电源电流为5mA，输入范围为0V至2.048V，产生0.5mV的LSB。与LTC1400和LTC1404不同，单极LTC1401用断电输入取代未使用的负电源引脚。用户可以通过拉低这个引脚来立即关闭芯片的电源。与LTC1400一样，LTC1404工作在单个5V或±5V电源上，功耗约为15mA。输入信号范围由电源电压自动确定。如果V(SS)接地，则芯片工作在单极模式，接收0V ~ 4.096V之间的信号。如果V(SS)接-5V电源，则芯片进入双极模式，此时输入范围为±2.048V。在任何一种模式下，LSB都是1mV。图1显示了LTC1401或LTC1404的典型应用程序。

参考，S/H和串行I/O

这两种器件的共同特点包括精密的内部基准，可以在外部过度驱动，以及高频S/H电路。高阻抗输入可以通过MUX驱动，而不会由于导通电阻而增加任何直流误差。低输入电容允许快速采集时间的采样和保持，即使具有高源阻抗。有一个简单的3线数字接口到主机，DSP或微控制器。该接口由串行输入时钟(CLK)、数据输出(D(OUT))和转换输入启动(CONV)信号组成。CONV输入允许精确控制每个样本转换，因此对需要精确采样的DSP应用至关重要。上升的CLK边缘同步所有ADC事件，以确保ADC的关键比较不会与时钟边缘或数据输出转换同时发生。当ADC不转换时，D(OUT)引脚处于高阻抗。在操作过程中，它首先输出一个refdy位，然后是12位串行数据。图2显示了框图和数字时序。框图说明了LTC1401和LTC1404之间的引脚和功能差异。refdy位表示内部引用已准备好进行转换。如果引用是有效的，refdy是一个逻辑1;否则输出0。当芯片在活动和断电模式之间切换时，这个位指示器成为一个非常有用的功能。

NAP和SLEEP关闭模式

CLK和CONV信号的结合还有一个非常重要的功能。通过对这两个输入信号进行适当的操作，可以将adc置于NAP或SLEEP模式。图3显示了断电时序波形。当CLK保持在逻辑低电平时，两个连续的CONV脉冲激活NAP模式并关闭除参考电路外的所有内部电路，使外部旁路电容器充满电;refdy钻头高。在这种情况下，LTC1401和LTC1404的电源电流分别为500µA和1.3mA。任意一个ADC都可以快速重新唤醒以恢复转换。如果ADC没有被重新唤醒并且CLK仍然保持在低位，另外两个连续的CONV脉冲(总共四个脉冲)激活SLEEP模式并关闭基准;旁路电容上的电荷为零，并且frdy位变低，将LTC1401的电源电流降低到6.5µA, LTC1404的电源电流降低到8µA。图4显示了LTC1404在各种工作模式下的电源消耗。

参考就绪指示器

在NAP或SLEEP模式下，第一个上升的CLK边缘使ADC恢复正常工作。当LTC1404上的SLEEP去激活时，内部基准首先上电，基准电容器缓慢充电。由于LTC1404对电容器充电的源电流能力有限，因此需要有限的时间，而这个时间取决于电容值。通过监测frdy位，可以消除对电容器何时完全充电的猜测。refdy位保证了基准稳定和数字结果的正确性。一些竞争的adc需要片外参考。有了这些部分，系统设计师就可以想出一种方法来让参考进入睡眠状态，并确定它需要多长时间才能醒来。由于板级变化或参考长条件的变化，由于不同的参考唤醒时间，转换后的输出可能不正确。凭借其专有的断电方案，高速LTC1401和LTC1404在低采样率下工作时可以比一些没有断电功能的“微功率”adc节省更多功耗。

易于申请

地平面

与其他高分辨率、高速adc一样，LTC1401/LTC1404需要注意一些基本的布局细节。这些包括接地、旁路和引线电感。当LTC1401/LTC1404作为器件使用并由电源供电时，可实现最佳性能。其接地引脚应接在接地面上。该接地面与系统接地应只有一次连接。这可以防止系统接地电流通过地面走捷径。这种单次连接应该在ADC接地引脚附近的一个点上进行。或者，一个10欧姆电阻或铁氧体头跳线代替直接短路可能有助于减少数字噪声。

供应绕过

电源上的噪声会导致ADC错误。在低频时，变换器具有很好的电源抑制能力，但随着频率的增加，所有变换器都失去了抑制电源噪声的能力。为了消除电源噪声，LTC1401/LTC1404 V(CC)引脚应直接旁路到接地平面，并使用一个良好的10µF AVX电容器和一个0.1µF陶瓷并联;为了获得更好的结果，可以添加另一个10µF AVX电容器。在600ksps时，LTC1404的CLK频率可高达9.6MHz。一些质量差的电容器在这个频率范围内会损失超过80%的电容。因此，在选择电容器之前，咨询制造商的数据表是很重要的。对于LTC1404，在600ksps时，每个位决定必须在104ns (9.6MHz)内确定。在这个短时间间隔内，由于CLK转换引起的电源干扰必须解决，ADC必须更新其DAC，做出比较器决定，锁存新的DAC信息并输出串行数据。这两种adc都只有一个电源引脚，连接到内部和数字电路。由于旁路不良、寄生走线电感、CLK和CONV过/欠冲或不必要的D(OUT)电流过长而引起的任何振铃都可能导致ADC错误。应避免狭窄的电源走线。它们相对较高的电感会导致旁路性能受损和转换误差。CLK和CONV引脚的输入信号应正确终止。D(OUT)信号应该缓冲，如果有必要，以驱动长跟踪或重负载。

直流和交流性能

考虑到这些基本问题，从LTC1401和LTC1404获得最佳性能并不困难。LTC1401和LTC1404的直流性能包括±1LSB的INL和DNL。在温度范围内保证不丢失代码。除了这些出色的直流规格外，这些器件还具有曲率校正1.20V (LTC1401)或2.43V (LTC1404)精度参考。对于高频转换应用，LTC1401和LTC1404表现优异，具有出色的交流性能。图5和图6分别显示了LTC1401和LTC1404的性能。

应用程序

LTC1401和LTC1404将应用于电信、数字信号处理、便携式计算机数据采集板和高速或多路数据采集。

在诸如HDSL(高比特率数字用户线路接口)之类的电信应用中，高速和低功耗是必须的，因为系统通常由电话线本身供电。ADC的采样保持要求具有良好的动态性能。串行接口最大限度地减少了必须路由的信号线数量，从而节省了大量的板空间。600ksps的LTC1404采用了SO-8封装，是HDSL应用的绝佳选择。以584ksps, 2B1Q编码，LTC1404以2.048Mbps的两线接收。

adc的另一个常见用途是数据采集应用。系统设计人员一直面临着优化数据采集应用程序的速度，尺寸，功率和成本的问题，特别是在便携式设计的情况下。这些转换器的高采样率，高水平的功能集成和低成本使它们成为这些应用的理想选择。LTC1401和LTC1404可以通过其高阻抗输入轻松连接到低成本MUX(例如，CD4051, 74HC4051或LTC1391)。这些ADC的高输入阻抗消除了在MUX和ADC之间的缓冲区的需要，从而节省了成本和电路板空间。

结论

新的LTC1401和LTC1404具有完整的ADC性能和易于使用的串行接口。这些完整、独立、高速、低功耗的器件将简化系统设计人员的工作。