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ADC10D1000低功耗, 10位,双路1.0 GSPS或单2.0 GSPS ADC
2009年3月24日
ADC10D1000
低功耗, 10位,双路1.0 GSPS或单2.0 GSPS ADC
1.0概述
该ADC10D1000的最新进展国家的超超
高速ADC系列。这种低功率,高性能
CMOS模拟 - 数字转换器数字化的信号以10位
双通道速度高达1.0采样率分辨率
GSPS (非DES模式)或者针对单个通道高达2.0
GSPS ( DES模式) 。该ADC10D1000实现了卓越
精度和动态性能,同时功耗更低
超过2.8瓦。该产品被包装在一个铅或铅
免费的292球热增强型BGA封装,不
并不需要超过额定工业温度的散热器
范围为-40 ° C至+ 85°C 。
该ADC10D1000建立在特征,体系结构和
ADC的8位GHz的家族的功能性。扩大
功能包括自动同步用于多芯片同步,
15位可编程增益和12位加符号位可编程
偏置调整对于每个信道。改进后的内部
跟踪和保持放大器和扩展自校准
计划使所有动态参数的一个非常平坦的响应
超过奈奎斯特,生产钻头的9.0有效位数
(ENOB )配有一个498兆赫的输入信号和一个1.0 GHz的样品
同时提供了一个10速度
-18
代码错误率( CER ) Dissipat-
荷兰国际集团的典型2.77瓦无解复用模式1.0
从一个单一的1.9伏电源GSPS的,该装置可保证
拥有无失码在整个工作温度
范围内。
每个通道都有自己独立的DDR数据时钟,
DCLKI和DCLKQ ,这两个信道时,它们是在相
被加电,以便只有一个数据时钟可以用来
捕捉到的所有数据,它被发送出去以相同的速率作为
输入采样时钟。如果1 :选择2解复用模式,一节
OND 10位LVDS总线每个信道变得活跃,如
该输出数据速率被送出2倍慢放松
数据采集的时序要求。该部分也可以使用
作为一个单一的2.0 GSPS ADC来采样的I或Q输入中的一个。
输出格式可被编程为被偏移二进制
或2的补码,并在低电压差分信号 -
ING ( LVDS )数字输出与IEEE兼容
1596.3-1996 ,除了可调节的共同
0.8V与1.2V之间的电压模式,以允许功率重新
duction的良好控制的背板。
2.0特性
出色的精度和动态性能
低功耗,进一步降低以较低的Fs的
内部终端,缓冲,差分模拟输入
R / W SPI接口用于扩展控制模式
双边缘采样模式,其中I和Q通道
样品1的输入在两次取样时钟速率
在输出的系统调试测试模式
可编程的15位增益和12位带符号的偏移
可编程吨
AD
调节功能
1 : 1无解复用或1 : 2解复用LVDS输出
自动同步功能的多芯片系统
单1.9V ± 0.1V电源
292球BGA封装( 27毫米X 27毫米X 2.4毫米与
1.27毫米球距) ;无需散热片
LC采样时钟滤波器,用于降低抖动
3.0主要规格
(非解复用非DES模式, FS = 1.0 GSPS ,翅= 248兆赫)
10位
决议
转化率
在1.0 GSPS双通道(典型值)
在2.0 GSPS单通道(典型值)
10
-18
(典型值)
代码错误率
9.1位(典型值)
ENOB
57分贝(典型值)
SNR
66 dBc的(典型值)
SFDR
全功率带宽
为2.8 GHz (典型值)
±0.25 LSB (典型值)
DNL
耗电量
1.61W (典型值)
单通道启用
2.77W (典型值)
双通道启用
掉电模式
6毫瓦(典型值)
4.0应用
宽带通信
数据采集系统
数字示波器
5.0订购信息
工业级温度范围( -40°C <牛逼
A
< + 85°C )
ADC10D1000CIUT/NOPB
ADC10D1000CIUT
ADC10D1000RB
NS封装
无铅292球BGA热增强型封装
含铅292球BGA热增强型封装
参考板
如果是用于军事/航空专用设备,请承揽美国国家半导体销售办事处/显示
贡献者具体可用性和规格。 IBIS模型可在: http://www.national.com/analog/adc/
ibis_models 。
2009美国国家半导体公司
300663
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ADC10D1000
6.0框图
30066353
图1.简化的框图
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2
ADC10D1000
目录
1.0概述......................................................................................................................... 1
2.0产品特点........................................................................................................................................ 1
3.0主要规格........................................................................................................................... 1
4.0应用.................................................................................................................................... 1
5.0订购信息....................................................................................................................... 1
6.0框图................................................................................................................................ 2
7.0连接图........................................................................................................................ 6
8.0球的说明和等效电路............................................ ................................................ 7
9.0绝对最大额定值............................................................................................................ 16
10.0工作额定值....................................................................................................................... 16
11.0转换器电气特性.............................................. .................................................. 16
12.0规格定义................................................................................................................ 26
13.0传输特性................................................................................................................. 28
14.0时序图......................................................................................................................... 29
15.0典型性能曲线............................................................................................................ 32
16.0功能描述.................................................................................................................. 37
16.1概述......................................................................................................................... 37
16.2控制模式.............................................................................................................. 37
16.2.1非扩展控制模式.......................................... .............................................. 37
16.2.1.1双沿采样引脚( DES ) ........................................ ................................... 37
16.2.1.2无解复用模式引脚( NDM ) ....................................... ............................ 37
16.2.1.3双数据速率相引脚( DDRPh ) ....................................... ............................. 38
16.2.1.4校准品( CAL ) .......................................... ............................................... 38
16.2.1.5校准延迟引脚( CalDly ) ......................................... ................................... 38
16.2.1.6掉电I通道引脚( PDI ) ..................................... ................................... 38
16.2.1.7掉电Q通道引脚( PDQ ) ..................................... ................................ 38
16.2.1.8测试图案模式引脚( TPM ) ........................................ ..................................... 38
16.2.1.9满量程输入范围引脚( FSR ) ..................................... ................................. 38
16.2.1.10 AC / DC耦合模式引脚(V
CMO
) ..................................................................... 38
16.2.1.11 LVDS输出共模引脚(V
BG
) ............................................................. 38
16.2.2扩展控制模式............................................ .................................................. 39
16.2.2.1串行接口............................................ ............................................... 39
16.3特点......................................................................................................................... 41
16.3.1输入控制和调节........................................... .................................................. 。 42
16.3.1.1 AC / DC耦合模式......................................... ............................................... 42
16.3.1.2输入满量程调整......................................... ................................... 42
16.3.1.3输入失调调整............................................ ................................................ 42
16.3.1.4 DES /非DES模式......................................... ................................................ 42
16.3.1.5采样时钟相位调整........................................... .................................. 42
16.3.1.6 LC滤波器的采样时钟.......................................... ..................................... 42
16.3.1.7 V
CMO
调整..................................................................................................... 43
16.3.2输出控制和调节........................................... ................................................. 43
16.3.2.1 DDR时钟相位............................................ ................................................. 43
16.3.2.2 LVDS差分输出电压........................................... ............................. 43
16.3.2.3 LVDS输出共模电压......................................... ........................ 43
16.3.2.4输出格式............................................. ................................................ 43
16.3.2.5解复用/非解复用模式......................................... ......................................... 43
16.3.2.6测试图案模式............................................ ................................................ 43
16.3.3校准功能..................................................................................................... 44
16.3.3.1校准控制引脚和位.......................................... ............................... 44
16.3.3.2如何执行校准.......................................... .................................... 44
16.3.3.3开机校准........................................... .............................................. 44
16.3.3.4在命令校准........................................... ........................................ 44
16.3.3.5校准调整............................................. ................................................. 44
16.3.3.6校准和掉电.......................................... .................................... 45
16.3.3.7校准和数字输出.......................................... ............................ 45
16.3.4关机.............................................................................................................. 45
17.0应用信息............................................................................................................... 46
17.1模拟输入......................................................................................................... 46
17.1.1获取输入...................................................................................................... 46
17.1.2 FSR和参考电压.......................................... ......................................... 46
17.1.3外的范围指示......................................... .................................................. ... 46
17.1.4最大输入范围............................................ .................................................. .. 46
17.1.5交流耦合输入信号.......................................... .................................................. 46
3
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ADC10D1000
17.1.6直流耦合输入信号.......................................... ..................................................
17.1.7单端输入信号.......................................... ................................................
17.2时钟输入...........................................................................................................
17.2.1 CLK耦合.............................................................................................................
17.2.2 CLK频率..........................................................................................................
17.2.3 CLK级..................................................................................................................
17.2.4 CLK占空比..........................................................................................................
17.2.5 CLK抖动..................................................................................................................
17.2.6 CLK布局................................................................................................................
17.3 LVDS输出...........................................................................................................
17.3.1共模和差分电压......................................... ................................
17.3.2输出数据速率........................................................................................................
17.3.3终止RSV引脚............................................ .................................................. ...
17.3.4终止未使用的LVDS输出引脚.......................................... ...............................
17.4同步多个ADC10D1000S IN A系统........................................... .........
17.4.1自动同步功能.......................................................................................................
17.4.2 DCLK复位功能............................................ .................................................. .....
17.5电源/接地,布线和热性能的建议.................................
17.5.1电源平面.............................................................................................................
17.5.2旁路电容......................................................................................................
17.5.3地面飞机...........................................................................................................
17.5.4电力系统为例............................................ .................................................. 。
17.5.5热管理............................................. .................................................. ..
17.6系统上电注意事项............................................ .................................
17.6.1上电,配置和校准....................................... ................................
17.6.2上电和数据时钟( DCLK ) ..................................... ...........................................
17.7推荐的系统CHIPS .............................................. ..........................................
17.7.1温度传感器............................................. .................................................. ....
17.7.2时钟器件.........................................................................................................
17.7.3放大器....................................................................................................................
18.0寄存器定义......................................................................................................................
19.0物理尺寸....................................................................................................................
47
47
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53
53
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图列表
图1.简化框图............................................................................................................. 2
图2. ADC10D1000连接图............................................ .................................................. 6 ..
图3. LVDS输出信号电平......................................................................................................... 26
图4.输入/输出传输特性.......................................... .................................................. 28
图5.时钟在1 : 2解复用非DES模式* .................................... .................................................. ... 29
图6.时钟在非解复用非DES模式* ..................................... .................................................. 29
图7.时钟在1 : 4解复用DES模式* ...................................... .................................................. ....... 30
图8.时钟在非解复用模式DES模式* ...................................... ................................................ 30
图9.数据时钟复位时序(解复用模式) ....................................... ................................................. 31
图10.上电和命令响应校准时间...................................... ........................................ 31
图11.串行接口时序............................................................................................................. 31
图12.串行数据协议 - 读操作......................................... ................................................. 39
图13.串行数据协议 - 写操作......................................... ................................................. 40
图14. DDR DCLK到数据的相位关系....................................... ................................................. 43
图15.交流耦合差分输入..................................................................................................... 47
图16.单端至差分转换使用巴伦...................................... ................................ 47
图17.差分输入时钟的连接........................................... .................................................. 47
图18. RSV引脚连接................................................................................................................ 48
图19.自动同步示例................................................................................................................. 49
图20.电源和接地示例........................................... .................................................. ..... 50
图21. HSBGA概念图..................................................................................................... 51
图22.电源与控制引脚通过上拉/下拉电阻设定................................. ................................. 52
图23.电源与控制引脚由FPGA预先设定上电校准................................. ............................... 52
图24.电源与控制引脚由FPGA后上电设置校准................................. .............................. 52
图25.供应和DCLK斜坡....................................................................................................... 52
图26.典型的温度传感器中的应用........................................... ............................................ 53
表格清单
表1.模拟前端和时钟球........................................ .................................................. ......... 7
表2.控制和状态球.............................................................................................................. 10
表3.电源和地面球.............................................................................................................. 13
表4.高速数字输出.......................................................................................................... 14
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4
ADC10D1000
表5.封装热阻........................................................................................................
表6.静态转换器特性.....................................................................................................
表7.动态转换器特性............................................ .................................................. ..
表8.模拟量输入/输出和参考特征........................................ .....................................
表9 I信道与Q信道特性....................................... .................................................. ....
表10.采样时钟特性............................................ .................................................. .....
表11.数字控制和输出引脚特性......................................... ..........................................
表12.电源特性......................................................................................................
表13. AC电气特性........................................................................................................
表14.非ECM端子摘要.............................................................................................................
表15.串行接口引脚..................................................................................................................
表16.命令和数据字段定义.......................................... .................................................. 。
表17.功能和模式................................................................................................................
表18. LC滤波器代码与F
c
..................................................................................................................
表19. LC滤波器带宽与水平.......................................................................................................
通过输出端口表20.测试模式解复用模式....................................... .............................................
在非解复用模式下按输出端口表21.测试模式..................................... .........................................
表22.校准销.......................................................................................................................
表23.输出延迟的解复用模式.......................................... .................................................. .......
表24.输出延迟在非解复用模式........................................ .................................................. ...
表25.未使用的自动同步和DCLK复位引脚建议........................................ ...........................
表26.温度传感器推荐............................................ ..............................................
表27.放大器推荐.........................................................................................................
表28.寄存器地址..................................................................................................................
16
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