該LM98725是一體化的高性能16位、81 MSPS信號處理 適用于數字彩色復印機、掃描儀及其他圖像處理應用的解決方案。The LM98725 通過創新架構實現高速信號吞吐量，采用相關雙重技術 采樣（CDS），通常用于CCD陣列，或采樣保持（S/H）輸入（用于更高頻率） 速度CCD或CMOS圖像傳感器）。信號路徑使用8位可編程增益放大器 （PGA）、±9位偏移校正DAC，以及獨立控制的數字黑水平校正 每個輸入都有循環。獨立編程的PGA和偏置DAC允許獨特的增益值 以及三個模擬輸入中的每個的偏移。信號隨后被路由到81 MHz高頻段 高性能模擬轉數字轉換器（ADC）。全差分處理通道顯示 卓越的抗噪能力，噪聲底噪極低，僅為-74 dB。16位ADC表現非常出色 動態表現使LM98725在圖像復制鏈中透明。

內置了一個非常靈活的集成擴頻時鐘（SSCG）調制器 協助EM合規并降低系統成本。
*附件：lm98725.pdf

特性

• LVDS/CMOS輸出
• 帶PLL
  乘法的LVDS/CMOS/晶體時鐘源
• 集成靈活擴頻時鐘
  生成
• CCD或CIS傳感器的CDS或S/H處理
• 每個
  通道的獨立增益/偏移校正
• 自動每通道增益與偏移
  校準
• 可編程輸入鉗位電壓
• 柔性CCD/CIS傳感器定時發生器

參數

方框圖

一、產品核心概述

LM98725 是德州儀器推出的全集成高性能模擬前端（AFE），專為彩色復印機、掃描儀等圖像處理應用設計，核心優勢為三通道同步采樣、高分辨率與靈活的傳感器時序控制。產品采用 16 位 ADC，最高采樣率 81MSPS，支持 CCD/CIS 傳感器，工作溫度范圍 0°C 至 70°C，采用 56 引腳 TSSOP 封裝（14.0mm×6.10mm），單 3.3V 供電（3.0V~3.6V 范圍），集成相關雙采樣（CDS）/ 采樣保持（S/H）、可編程增益放大器（PGA）、偏移校正 DAC 及傳感器時序發生器，總功耗典型 755mW（LVDS 模式），滿足高速高精度圖像采集需求。

二、關鍵特性與規格

1. 核心性能參數

• 分辨率與線性度 ：16 位分辨率，積分非線性誤差（INL）典型 ±18/-25 LSB，差分非線性誤差（DNL）典型 ±0.8/-0.7 LSB；增益范圍 0.62 8.3x（8 位 PGA，256 級步進），偏移校正支持 ±9 位模擬 DAC（±307mV/±614mV 范圍）與 ±6 位數字 DAC（-2048 +2016 LSB 范圍）。
• 動態性能：信噪比（SNR）典型 -74dB（0dB PGA 增益），總輸出噪聲 10~96 LSB RMS（隨 PGA 增益變化），通道串擾 26 LSB（Mode 3），等效噪聲底低，圖像還原度高。
• 輸入特性：支持 1.2V 或 2.4V 輸入模式（可選極性），差分輸入滿量程 2.3Vpp（CDS 增益 1x）/1.22Vpp（CDS 增益 2x），共模電壓 1.5V±0.1V；輸入帶寬適配高速圖像傳感器，CDS 模式輸入泄漏電流低至 nA 級，S/H 模式支持源極跟隨器緩沖隔離。
• 功耗與輸出：LVDS 輸出差分電壓 280490mVpp，共模電壓 1.081.33V，負載阻抗 100Ω；CMOS 輸出高電平 ≥3.0V（Iout=-0.5mA），低電平 ≤0.21V（Iout=1.6mA）；掉電功耗典型 40~70mW，適配低功耗場景。

2. 核心功能

• 多通道采樣模式：支持三通道（30/30/27MSPS）、雙通道（30MSPS / 通道）、單通道（30MSPS）采樣，可配置 RGB 或奇偶像素采樣序列，適配不同傳感器輸出格式。
• 靈活信號調理：每通道獨立 PGA（0.62~8.3x）、CDS/SH 增益（1x/2x）及偏移校正，支持自動黑電平 / 白電平校準，可補償傳感器差異與信號漂移。
• 傳感器時序控制：集成 CCD/CIS 傳感器時序發生器，支持主 / 從模式，可生成 PHI、RS、CP、SH 等多組時序信號，支持 2~4 路 SH 間隔序列，適配復雜傳感器驅動需求。
• EMI 優化：內置擴頻時鐘發生器（SSCG）與 LVDS 數據隨機化功能，支持 0.625%~5% 擴頻寬度，降低系統電磁干擾。

三、封裝與引腳

1. 封裝信息

• 56 引腳 TSSOP 封裝：尺寸 14.0mm×6.10mm，引腳間距 0.5mm；工作結溫最高 150°C，存儲溫度范圍 -65°C~150°C；ESD 防護等級（人體模型）2500V，符合 RoHS 標準。

2. 關鍵引腳功能

• 電源與地：VA（模擬供電，3.3V）、VD（數字供電，3.3V）、VC（傳感器控制供電，3.3V）；AGND（模擬地）、DGND（數字地），所有電源引腳需并聯 0.1μF+4.7μF 電容去耦。
• 輸入與基準：OSR/OSG/OSB（紅 / 綠 / 藍三通道模擬輸入）、INCLK+/INCLK-（時鐘輸入，支持 LVDS/CMOS 格式）；VREFT/VREFB（ADC 基準正負端）、VCLP（輸入鉗位電壓，支持內部編程或外部輸入）。
• 控制與輸出：SCLK/SDI/SDO/SEN（串行配置接口）、RESET（復位）、CAL（校準觸發）；LVDS 模式輸出 TXOUT0±TXOUT2±（數據）、TXCLK±（時鐘）；CMOS 模式輸出 DOUT0DOUT7（數據）、CLKOUT（時鐘）；PHIA/B/C、RS、CP、SH1~SH5（傳感器時序輸出）。

四、工作模式與核心功能

1. 核心工作模式

• 采樣模式：支持 CDS 模式（適配 CCD 傳感器，抑制復位噪聲）與 S/H 模式（適配高速 CIS 傳感器），三通道同步采樣，采樣相位可通過 PIXPHASE 寄存器粗調（4 檔）與 CLAMP/SAMPLE 時序細調。
• 校準模式：提供黑電平校準、黑白全校準、黑白微調三種模式，可自動調整增益與偏移，支持 1~254 行校準線數設置，適配開機校準與頁間隙校準場景。
• 時序模式：主模式下由器件控制行時序，從模式下由外部 SH_R 信號觸發行啟動，支持多組 SH 間隔狀態配置，可定義每狀態時長與輸出電平。
• 輸出模式：支持 LVDS（默認）與 CMOS 輸出，LVDS 支持靈活數據映射與校驗位，CMOS 輸出適配并行接口，數據格式支持二進制補碼 / 偏移二進制。

2. 關鍵功能細節

• 自動校準：黑電平校準通過平均光學黑像素調整偏移 DAC，白電平校準通過移動窗口平均調整 PGA 增益，校準過程可通過 CAL 引腳或寄存器觸發。
• 擴頻時鐘：支持 “僅輸出擴頻” 或 “全系統擴頻”，擴頻寬度與調制頻率可編程，配合數據隨機化功能，大幅降低 EMI 輻射。
• 串行接口：4 線 SPI 接口（SCLK/SDI/SDO/SEN），支持 LM98714 兼容模式，時鐘頻率最高 81MHz，可配置 8 頁寄存器，實現全功能編程。

五、應用場景與設計支持

1. 典型應用

• 圖像處理設備：多功能一體機、高速貨幣 / 支票掃描儀、平板 / 手持彩色掃描儀、高速文檔掃描儀。
• 傳感器適配：支持 CCD 傳感器（含奇偶像素輸出）與 CIS 傳感器（含多色 Lamp 控制），可通過時序發生器靈活配置驅動信號。

2. 設計資源

• 輸入驅動：模擬輸入建議 AC 耦合，CDS 模式下輸入阻抗高，S/H 模式可啟用源極跟隨器減少耦合電容電荷損耗；VCLP 引腳需并聯 0.1μF+4.7μF 電容穩定鉗位電壓。
• 時鐘設計：支持外部 LVDS/CMOS 時鐘或晶體振蕩器（XTALEN=1 時），晶體需搭配 18pF 接地電容；時鐘可通過 PLL 倍頻（M/N 比例可調），適配不同傳感器像素率。
• 電源與布局：模擬地與數字地單點共地，裸露焊盤需接地；時序輸出驅動能力可配置，高頻信號走線需短且匹配阻抗，避免串擾。
• 校準設計：建議開機后運行全校準，頁間隙運行微調校準；黑電平校準需指定光學黑像素區域，白電平校準需掃描白色目標板。

六、可靠性與訂單信息

• 可靠性保障：絕對最大額定值：電源電壓 -0.3V4.2V，引腳電壓 -0.3V4.2V，單引腳最大電流 ±25mA，封裝功耗（TA=25°C）1.9W，滿足工業級圖像設備要求。
• 可訂購型號：提供 LM98725CCMTX/NOPB 等型號，供貨形式為卷盤裝（1000 片 / 卷）與管裝（34 片 / 管），引腳鍍層符合 RoHS 標準，MSL 等級支持 260°C 回流焊。