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1.25Msps, 12位ADC在单个5V电源上节省功率和信号完整性

来源:analog 发布时间:2023-07-20

摘要: LTC1415扩展了我们的高速,低功耗12位adc系列。它使用单个5V电源,针对ADSL、HDSL、调制解调器、直接下变频、CCD成像、基于dsp的振动分析、波形数字化仪和多路复用系统等应用进行了优化。

介绍

新的LTC1415扩展了LTC的高速、低功耗12位adc系列。它使用单个5V电源,针对ADSL、HDSL、调制解调器、直接下变频、CCD成像、基于dsp的振动分析、波形数字化仪和多路复用系统等应用进行了优化。LTC1415的框图如图1所示。

这个完整的5V, 12位,1.25Msps ADC采用28引脚SSOP

图1所示  这个完整的5V, 12位,1.25Msps ADC采用28引脚SSOP

单路5V电源,高速,低功耗

与目前市场上其他12位adc相比,新的LTC1415具有更低的功耗和更好的性能和功能。它的采样频率为1.25Msps,功耗仅为55mW。NAP和SLEEP模式进一步减少耗散。其28引脚SO和SSOP封装提供了业界最小的占地面积。

一个单独的输出驱动器供电引脚,OV(DD),允许ADC接口到3V或5V数字系统。

小包装

LTC1415是目前可用的最小的1.25Msps 12位ADC。其28针SSOP仅占0.123英寸(2),占28针SO的43%。它具有同样小的0.1μF 0805尺寸的表面贴装电源旁路电容器和一个小的10μF 1206尺寸的陶瓷参考旁路电容器。

完整的ADC参考和宽带S/H

LTC1415包括一个10ppm/°C 2.5V基准,适合用作系统基准。这个内部参考将LTC1415的满量程输入范围从0V设置为4.096V。图2中的电路在没有在信号路径中放置额外电路的情况下修整满量程(增益)误差。

不添加任何信号路径,这种简单的电路便于全量程调整
图2  不添加任何信号路径,这种简单的电路便于全量程调整

LTC1415的全差分S/H具有典型的20MHz输入带宽和非常好的CMRR,在DC到10MHz带宽范围内为60dB或更好。交流规格采用单端(-A (IN)接地)信号驱动器测量。地面偏移a (IN)减轻了驱动LTC1415输入的轨对轨运放的驱动要求。

好处

通过单电源操作和两种节能关机模式降低功耗


LTC1415具有NAP和SLEEP模式,进一步降低了转换器的低55mW功耗。NAP模式关闭除2.5V基准外的所有转换器电路,减少95%的耗散。转换器从NAP模式返回非常快,因为有源基准保持其旁路电容充电。

SLEEP模式通过关闭所有LTC1415的内部电路,将功耗降低到30μW。转换器从SLEEP模式返回比从NAP模式返回慢,因为基准必须给旁路电容充电。如图2所示,当使用10μF的旁路电容时,转换器在典型的10ms沉淀时间后就准备好了。


宽带CMRR


ADC S/H出色的CMRR消除了共模地噪声的影响。CMRR在整个奈奎斯特带宽(f(S)/2)上是恒定的,在5MHz时下降3dB。这种抑制高频共模信号的能力在开关瞬态经常引起高频噪声的采样系统中非常有用。


无延迟和低误码率(BER)


LTC1415的连续逼近架构是高速数据转换的最佳选择,并实现了两个重要的好处。第一个好处是没有延迟(采样输入信号和生成输出代码之间超过一个采样周期的时间延迟)。SAR转换器在获取下一个样本之前从当前样本生成数据。因此,与使用管道转换技术的高速转换器不同,LTC1415始终没有数据延迟。无延迟对于信号复用、闭环控制系统、单镜头事件驱动测量和DSP反馈系统是有利的。

第二个好处是降低误码率。LTC1415固有地不受位错误或“闪光码”(不常见的转换错误与满量程一样大)的影响,不像子量程或流水线转换器。LTC1415的误码率非常低,小于10(-15)。


DSP接口


LTC1415的高速并行数字接口可以直接连接到DSP,或者通过使用CS和RD引脚,可以在需要时检索数据。边缘触发的CONVST信号精确控制采样瞬间,对处理信号和保持信号完整性至关重要。


典型的交流和直流性能


LTC1415非常小心地处理输入信号。其差分S/H具有20MHz宽带宽,对于625kHz, 4.096V(P-P)输入信号可实现-75dB THD。这种交流性能与直流规格互补,包括±1LSB最大差分线性误差(0.25LSB,类型)和积分线性误差(0.2LSB,类型)保证在温度下。

图3中的FFT显示了LTC1415在满量程100kHz正弦波输入信号下的1.25Msps转换率性能。曲线显示-88dB THD和72.8db SINAD (11.8 ENOBs)。


图3、LTC1415转换满量程100kHz正弦波的FFT在1.25Msps采样时显示出良好的响应和低本底噪声。

图4显示11.8有效位数(ENOBs)在200kHz的输入频率下保持平坦,并在1MHz时保持11位交流性能。


图4、该曲线显示LTC1415的动态性能在输入频率为1MHz时仍然保持鲁棒性,并保持11位性能。

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