該ADC07D1520是一款雙通道、低功耗、高性能CMOS模數(shù)轉(zhuǎn)換器。該ADC07D1520以高達 1.5 GSPS 的采樣率將信號數(shù)字化至 7 位分辨率。其功能包括用于系統(tǒng)調(diào)試的測試模式輸出、時鐘相位調(diào)整和可選的輸出解復(fù)用器模式。保證該器件在整個工作溫度范圍內(nèi)沒有缺失代碼。獨特的折疊和插值架構(gòu)、全差分比較器設(shè)計、內(nèi)部采樣保持放大器的創(chuàng)新設(shè)計以及自校準方案使所有動態(tài)參數(shù)的響應(yīng)都超過奈奎斯特，產(chǎn)生高 6.8 有效位數(shù) （ENOB），輸入信號為 748 MHz，采樣率為 1.5 GHz，同時提供 10^-18^代碼錯誤率 （CER）輸出格式為偏置二進制，低壓差分信號 （LVDS） 數(shù)字輸出與 IEEE 1596.3-1996 兼容，但 0.8V 至 1.2V 之間的可調(diào)共模電壓除外。
*附件：adc07d1520.pdf

每個轉(zhuǎn)換器都有一個可選的輸出解復(fù)用器，為兩個LVDS總線供電。如果選擇1：2解復(fù)用模式，則每條總線上的輸出數(shù)據(jù)速率將降低到輸入采樣速率的一半。當選擇非解復(fù)用模式時，通道DI和DQ上的輸出數(shù)據(jù)速率與輸入采樣時鐘的速率相同。兩個轉(zhuǎn)換器可以交錯并用作單個 3 GSPS ADC。

該轉(zhuǎn)換器在掉電模式下的功耗通常低于 3.5 mW，采用引線或無鉛、128 引腳、熱增強型裸焊盤 LQFP，工作溫度范圍為工業(yè) （–40°C ≤ T 一個 ≤ +85°C）溫度范圍。

特性

• 單路+1.9V ±0.1V工作電壓
• 2倍采樣率的交錯模式
• 多ADC同步能力
• 調(diào)整輸入滿量程范圍、時鐘相位和失調(diào)
• 選擇 SDR 或 DDR 輸出時鐘
• 1：1 或 1：2 可選輸出解復(fù)用器
• 第二個DCLK輸出
• 占空比校正采樣時鐘
• 測試模式

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

ADC07D1520 是德州儀器（TI）推出的低功耗、高性能 CMOS 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢為超高采樣率、靈活工作模式與低功耗設(shè)計，專為直接射頻下變頻、數(shù)字示波器、衛(wèi)星機頂盒、通信系統(tǒng)及測試儀器設(shè)計。器件采用雙路 7 位架構(gòu)，支持單路 3 GSPS（交錯模式）或雙路 1.5 GSPS 采樣率，通過折疊插值架構(gòu)與自校準方案實現(xiàn)高動態(tài)性能，文檔版本為 SLAS881A，發(fā)布于 1999-2012 年，采用 128 引腳裸露焊盤 LQFP 封裝，工作溫度范圍 - 40°C 至 85°C。

二、核心參數(shù)與性能特性

1. 基礎(chǔ)規(guī)格

• ADC 性能 ：7 位分辨率，無丟失碼；差分輸入滿量程可配置（650 mVpp/870 mVpp），共模輸入電壓 1.26 V±50 mV；模擬輸入帶寬最高 2 GHz（非 DES 模式），通道間串擾 - 65 dB。
• 動態(tài)性能 ：748 MHz 輸入時，ENOB 達 6.8 位，SNR 43.2 dB，SFDR 61 dBc，THD 低至 - 60 dB；碼錯誤率（C.E.R.）典型值 10?1?，孔徑抖動 0.4 ps rms。
• 接口特性 ：LVDS 數(shù)字輸出，兼容 IEEE 1596.3-1996（共模電壓 0.8 V-1.2 V 可調(diào)）；支持 SDR/DDR 輸出時鐘模式，可選 1:1/1:2/1:4 輸出解復(fù)用模式。

2. 供電與功耗

• 供電范圍 ：模擬電源（VA）1.8 V-2.0 V，輸出驅(qū)動電源（VDR）1.8 V-VA，電源壓差≤100 mV。
• 功耗表現(xiàn) ：1:2 解復(fù)用模式下典型功耗 1.9 W；斷電模式功耗低至 2.5 mW；Q 通道可獨立斷電，僅 I 通道工作時功耗 1.25 W。

3. 封裝與環(huán)境適應(yīng)性

• 封裝類型 ：128 引腳裸露焊盤 LQFP 封裝，結(jié)到環(huán)境熱阻 26 °C/W，結(jié)到焊盤熱阻 2.8 °C/W，裸露焊盤需焊接至 PCB 接地平面以優(yōu)化散熱。
• 可靠性 ：ESD 防護（HBM 2500 V、MM 250 V、CDM 1000 V），存儲溫度范圍 - 65°C 至 150°C，最大結(jié)溫 130°C，滿足工業(yè)級長期穩(wěn)定運行要求。

4. 關(guān)鍵功能特性

• 多工作模式 ：支持雙沿采樣（DES）模式，單通道采樣率翻倍至 3 GSPS；非 DES 模式下雙路獨立工作，1.5 GSPS / 通道；支持 SDR/DDR 輸出時鐘切換，解復(fù)用模式靈活配置。
• 校準與調(diào)整 ：上電自動校準與手動觸發(fā)校準，校準周期 1.4×10?時鐘周期；支持輸入滿量程（±20%）與偏移（±45 mV）可編程調(diào)整，時鐘相位精細校準（0.2 ps / 步）。

三、工作模式與功能原理

1. 核心架構(gòu)

采用 “模擬輸入→采樣保持→折疊插值 ADC→數(shù)字處理→LVDS 輸出” 架構(gòu)，雙路 ADC 可獨立工作或交錯為單路；數(shù)字處理模塊包含解復(fù)用器、校準電路、時鐘相位調(diào)整單元，LVDS 輸出支持多通道同步，通過 DCLK_RST 引腳實現(xiàn)多器件同步。

2. 主要工作模式

3. 關(guān)鍵功能細節(jié)

• 模式控制 ：DES 模式通過引腳或寄存器啟用，支持 I/Q 通道選擇；解復(fù)用模式可配置 1:1（非解復(fù)用）、1:2、1:4，降低輸出數(shù)據(jù)率以簡化后級處理。
• 校準功能 ：校準覆蓋輸入終端電阻微調(diào)、滿量程誤差、偏移誤差、DNL/INL 優(yōu)化，需在電源穩(wěn)定后或溫度顯著變化時重新校準。
• 同步與觸發(fā) ：支持單端 / 差分 DCLK_RST 信號，實現(xiàn)多 ADC 同步；提供測試模式輸出，便于系統(tǒng)調(diào)試。

四、應(yīng)用場景與設(shè)計建議

1. 典型應(yīng)用領(lǐng)域

• 直接射頻下變頻系統(tǒng)、高速數(shù)字示波器、衛(wèi)星通信機頂盒、無線通信基站、高精度測試儀器、高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。

2. 設(shè)計關(guān)鍵要點

• 電源設(shè)計 ：模擬與數(shù)字電源獨立布線，每個 VA/VDR 引腳就近并聯(lián) 0.1 μF 陶瓷電容與 33 μF 鉭電容；電源間建議串聯(lián)鐵氧體磁珠，抑制數(shù)字噪聲耦合。
• 輸入與時鐘設(shè)計 ：模擬輸入需差分驅(qū)動，AC/DC 耦合均可（DC 耦合時共模電壓需匹配 VCMO 輸出）；時鐘輸入為差分 AC 耦合，支持 LVDS/LVPECL 信號，差分幅度 0.4 Vpp-2.0 Vpp，低抖動時鐘源可優(yōu)化動態(tài)性能。
• 布線與散熱 ：PCB 采用單接地平面，模擬、數(shù)字、時鐘區(qū)域嚴格分區(qū)；LVDS 信號線阻抗控制 100 Ω，長度匹配；裸露熱焊盤通過過孔連接至接地平面，建議增加銅皮與散熱過孔增強散熱。
• 配置優(yōu)化 ：根據(jù)信號速率選擇解復(fù)用模式（高速場景選 1:4 解復(fù)用）；通過 FSR 引腳或寄存器調(diào)整輸入滿量程，平衡 SNR 與失真性能；高溫環(huán)境下定期觸發(fā)校準以維持性能。