該ADS54J69是一款低功耗、寬帶寬、16位、500MSPS、雙通道模數轉換器（ADC）。該器件專為高信噪比 （SNR） 而設計，可提供 –159 dBFS/Hz 的本底噪聲，適用于在寬瞬時帶寬上實現最高動態范圍的應用。該器件支持數據速率高達 10.0 Gbps 的JESD204B串行接口，每個 ADC 支持一個或兩個通道。緩沖模擬輸入在寬頻率范圍內提供均勻的輸入阻抗，并最大限度地減少采樣保持毛刺能量。每個ADC通道直接連接到寬帶數字下變頻器（DDC）模塊。該ADS54J69在較大的輸入頻率范圍內以極低的功耗提供出色的無雜散動態范圍 （SFDR）。

JESD204B接口減少了接口線的數量，從而實現了高系統集成密度。內部鎖相環（PLL）將ADC采樣時鐘相乘，以得出用于序列化每個通道的16位數據的位時鐘。
*附件：ads54j69.pdf

特性

• 16位分辨率、雙通道、500MSPS ADC
• 空閑通道本底噪聲：–159 dBFS/Hz
• 光譜性能 （f 在 = 170 MHz，–1 dBFS）：
  • 信噪比：73 dBFS
  • NSD：–157 dBFS/Hz
  • SFDR：93 dBc
  • SFDR：94 dBc（HD2、HD3 和交錯音除外）
• 光譜性能 （f 在 = 310 MHz，–1 dBFS）：
  • 信噪比：71.7 dBFS
  • NSD：–155.7 dBFS/Hz
  • SFDR：81 dBc
  • SFDR：94 dBc（HD2、HD3 和交錯音除外）
• 信道隔離：100 dBc（f 在 = 170兆赫
• 輸入滿量程：1.9 V聚丙烯
• 輸入帶寬 （3 dB）：1.2 GHz
• 片上抖動
• 集成 Decimate-by-2 濾波器
• JESD204B 支持子類 1 的接口：
  • 每個ADC1通道，速率為10.0 Gbps
  • 每個ADC2通道，頻率為5.0 Gbps
  • 支持多芯片同步
• 功耗：1.35 W/ch（500 MSPS 時）
• 72引腳VQFNP封裝（10 mm×10 mm）

參數

方框圖

ADS54J69 是德州儀器（Texas Instruments）推出的一款低功耗、寬帶寬雙通道模數轉換器，核心優勢是高分辨率與優異動態性能兼具，集成 2 倍抽取濾波器和高速 JESD204B 接口，適用于雷達、寬帶無線通信、醫療影像等對高頻信號采樣精度有嚴苛要求的場景。

一、核心性能與定位

• 分辨率與采樣速率 ：16 位分辨率，單通道最高 500 MSPS 采樣率，采用四片交錯 ADC 架構，通道隔離度達 100 dBc（170 MHz 輸入）。
• 動態性能 ：170 MHz 輸入、-1 dBFS 條件下，SNR 達 73 dBFS，SFDR 為 93 dBc（排除 HD2、HD3 及交錯雜波后達 94 dBc），噪聲譜密度（NSD）低至 - 157 dBFS/Hz；3 dB 輸入帶寬達 1.2 GHz，支持高頻信號直接采樣。
• 功耗與溫度適應性 ：單通道典型功耗 1.35 W（500 MSPS），全局掉電模式功耗低至 204 mW；工作溫度范圍 - 40℃~85℃，結溫最高 125℃。

二、關鍵功能與硬件特性

1. 信號處理與校正

• 集成寬頻數字下變頻器（DDC），內置 2 倍抽取半帶 FIR 濾波器，支持低通 / 高通模式，阻帶衰減約 90 dB，通帶平坦度 ±0.05 dB；
• 內置抖動（Dither）功能和交錯校正算法，降低雜波干擾，提升頻譜純凈度；
• 支持可編程快速過范圍（FOVR）檢測，閾值可配置，響應延遲為 18 個時鐘周期 + 4 ns。

2. 接口與封裝

• 數字輸出：JESD204B 子類 1 接口，支持單 ADC 1 路（10 Gbps）或 2 路（5 Gbps）通道配置，支持多芯片同步；
• 配置接口：24 位 SPI 接口（支持 1.2V~1.9V 邏輯），支持分頁訪問寄存器，可配置濾波、增益、功耗等參數；
• 封裝規格：72 引腳 VQFNP 封裝（10mm×10mm），底部裸露熱焊盤，優化散熱性能。

3. 電源與輸入特性

• 電源配置：模擬電源 AVDD（1.9V）、AVDD3V（3.0V），數字電源 DVDD（1.9V）、IOVDD（1.15V），需先啟動 IOVDD 再啟動 DVDD 以確保寄存器加載正常；
• 模擬輸入：差分輸入滿量程 1.9 Vpp，共模電壓 2.1 V，內置 600Ω 偏置電阻，支持 AC/DC 耦合，輸入阻抗在 170 MHz 時為 0.6 kΩ（差分）、4.7 pF（差分）。

三、工作模式與配置

• 抽取濾波模式 ：DDC 模塊支持 2 倍抽取（低通 / 高通濾波），抽取后采樣率可降至 250 MSPS，SNR 提升約 3 dB；
• 電源模式 ：支持全局掉電、單通道 ADC / 緩沖器掉電等多種功耗控制模式，掉電喚醒時間約 150 μs；
• 測試模式 ：JESD204B 接口支持 PRBS（21?-1）、K28.5 等測試圖案，便于系統調試。

四、典型應用場景

• 雷達與天線陣列、寬帶無線通信系統、有線電視 CMTS/DOCSIS 3.1 接收機；
• 通信測試儀器、微波接收機、軟件無線電（SDR）、數字化儀、醫療影像診斷設備。

五、設計關鍵要點

1. 電源與去耦 ：各電源引腳需就近配置 0.1 μF 陶瓷電容，AVDD3V 引腳額外并聯 10 μF 電容，降低電源噪聲干擾；
2. 信號接口：模擬輸入推薦串聯 5Ω10Ω 電阻抑制寄生振蕩，差分傳輸線特性阻抗控制為 50Ω200Ω；JESD204B 輸出需 AC 耦合至接收端，傳輸線特性阻抗 100Ω；
3. 時鐘設計：CLKIN 差分時鐘輸入支持 0.7Vpp1.6Vpp 幅度，建議邊沿斜率≥1 V/ns 以降低孔徑抖動；SYSREF 信號需為 LMFC 時鐘的子諧波（1 MHz5 MHz），確保多芯片同步精度；
4. 校準與初始化：上電后需先啟動 IOVDD 再啟動其他電源，執行硬件復位和 PLL 校準，更改抽取率后需重新校準 ADC 核心。