CLC5957 12位， 70 MSPS宽带单片A / D转换器
2002年4月
CLC5957
12位， 70 MSPS宽带单片A / D转换器
概述
该CLC5957是单片12位， 70MSPS模拟 -
数字转换器。该设备已经过优化，在使用
中频采样的数字接收器和其它应用中
高分辨率，高采样率，宽动态范围，低
功耗和紧凑的尺寸是必需的。该
CLC5957具有差分模拟输入，低抖动differ-
无穷区间的通用时钟输入，低失真采样和保持
与0-300MHz输入带宽，带隙参考电压进行
ENCE ，数据有效时钟输出， TTL兼容CMOS （ 3.3V
或2.5V）的可编程输出逻辑，以及专有的12位
多级量化器。该CLC5957制造在
ABIC -V 0.8微米BiCMOS工艺。
该CLC5957设有74dBc的无杂散动态
范围（SFDR）和一个67分贝信号噪声比（SNR） 。该
宽带采样和保持使中频信号的采样
比250MHz的更大。该器件产生两个音，抖动，
83dBFS的SFDR为75MHz的输入频率。微分
模拟输入提供了出色的共模抑制，
而通用差分时钟输入抖动降到最低。
48引脚TSSOP封装提供了一个非常小的
足迹应用在空间是一个关键的考虑 -
通报BULLETIN 。该CLC5957从单一+ 5V电源工作
供应量。操作过的工业温度范围
-40 ° C至+ 85° C的保证。美国国家半导体测试
各部分以验证是否符合保证specifi-
阳离子。
特点
n
70MSPS
n
宽动态范围：
- SFDR ： 74dBc
- SFDR与抖动： 85dBFS
- 信噪比： 67分贝
n
IF采样能力
n
输入带宽= 0-300MHz
n
低功耗： 640MW
n
非常小的封装： 48引脚TSSOP
n
+ 5V单电源
n
数据有效时钟输出
n
可编程的输出电平： 3.3V或2.5V
应用
n
n
n
n
n
n
n
n
蜂窝基站
数字通信
红外/ CCD影像
中频采样
光电器件
仪器仪表
医学影像
高德网络nition视频
01502928
框图
01502902
2002美国国家半导体公司
DS015029
www.national.com
CLC5957
引脚配置
订购信息
CLC5957MTD
CLC5957MTDX
CLC5957PCASM
48引脚TSSOP
48引脚TSSOP （录播
卷轴）
评估板
01502901
引脚说明
针
名字
A
IN
A
IN
针
号
13, 14
描述
差分输入为+ 2.4V共模电压。该ADC
满量程输入为1.024 V
PP
在每个所述互补输入的
信号。
差分时钟在那里ENCODE启动一个新的数据转换
周期的每个上升沿。逻辑对这些输入是一个50 ％的占空
周期普遍差分信号（
＆ GT ;
200mV的） 。时钟输入
内部偏置到V
CC
/ 2与2.5kΩ的终端阻抗。
内部共模电压基准。名义上+ 2.4V 。可以
用于输入共模电压。该电压被衍生
从内部带隙基准。 V
CM
应缓冲时，
驱动外部负载。失败缓冲这一信号可引起
误差在内部偏置电流。
数字数据输出为CMOS和TTL兼容。 D0是LSB
和D11是MSB。 MSB被反转。输出编码为2的
补充。电流限制为源出/吸入2.5毫安典型。
电路接地。
+的模拟部分的5V电源。旁路至地，
0.1 μF电容。
+为数字部分的5V电源。旁路至地，
0.1 μF电容。
无连接。可悬空或接地。
数据有效时钟。数据在上升沿有效。电流限制
源出/吸入5毫安典型。
输出逻辑3.3V或2.5V选项。打开= 3.3V ， GND = 2.5V 。
ENCODE
ENCODE
9, 10
V
CM
21
D0–D11
30–34,
39–45
1–4, 8, 11, 12, 15, 19,
20, 23–26, 35, 36, 47, 48
5–7, 16–18, 22
37, 38, 46
29
27
28
GND
+ AV
CC
+ DV
CC
NC
DAV
OUTLEV
www.national.com
2
CLC5957
转换器电气特性
以下规格适用于AV
CC
DV
CC
+85C,
所有其他限制牛逼
A
= 25℃ （注3）。
符号
模拟输入
V
IN
R
IN
（ SE ）
模拟差分输入电压范围
模拟输入阻抗
（单端）
模拟量输入电容
（单端）
逻辑输入高电压（注
4 ） ， （注5 ）
逻辑输入低电压（注
4 ） ， （注5 ）
差分输入摆幅（注
4 ） ， （注5 ）
数字输出
V
OL
V
OH
逻辑输出低电压（注2 ）
逻辑输出高电压（注2 ）
参数
（续）
= + 5V ， 66MSPS 。
黑体字限额适用于对于T
A
= T
民
= -40°C至T
最大
=
条件
民
典型值
2.048
500
1000
2
最大
单位
V
PP
pF
R
IN
（DIFF ）模拟输入阻抗（差分）
C
IN
ENCODE输入（通用型）
V
IH
V
IL
5
0
0.2
V
V
V
0.01
OUTLEV = 1 （打开）
OUTLEV = 0 （GND）的
3.2
2.4
3.5
2.7
0.4
3.8
3.0
V
V
V
定时
（注6 ）
最大转化率
（ ENCODE ） （注2 ）
最小转换速率
（编码）
t
P
t
M
t
DNV
t
DGV
t
DAV
t
S
t
H
脉冲宽高（ ENCODE ） （注
4)
ENCODE下降沿到数据未
有效的（注4）
ENCODE下降沿到数据
保证有效（注4 ）
瑞星编码为DAV延迟上升
（注4 ）
数据建立时间之前瑞星DAV
（注4 ）
瑞星DAV后的数据保持时间
（注4 ）
流水线延迟
50 ％的阈值
8.3
t
M
2.4
t
P
1.6
3.0
50 ％的阈值
7.1
7.1
8.3
17.8
12.6
70
75
10
MSPS
MSPS
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
CLK周期
脉冲宽度低（ ENCODE ） （注4 ） 50 ％的阈值
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4
CLC5957
转换器电气特性
以下规格适用于AV
CC
DV
CC
+85C,
所有其他限制牛逼
A
= 25℃ （注3）。
符号
参数
总工作电流（注
2)
功率耗散（注2 ）
电源抑制比
电源要求
I
CC
（续）
= + 5V ， 66MSPS 。
黑体字限额适用于对于T
A
= T
民
= -40°C至T
最大
=
条件
民
典型值
最大
单位
128
640
64
150
750
mA
mW
dB
注1 ：
“绝对最大额定值”是极限值，可单独应用，并超出该电路的适用性可能受到损害。实用
在任何这些条件的可操作性不一定暗示。暴露于长时间最大额定值可能会影响器件的可靠性。
注2 ：
这些参数是由实验得到保证。
注3 ：
典型的规格是基于可交付转换器从所述第一3扩散拍平均测试值。
注4 ：
值保证基于特性和仿真。
注5 ：
参见第14页，图3为ENCODE输入电路。
注6 ：
C
L
= 7pF的数据; 10pF的DAV 。
注7 ：
绝对最高结（T
J
最大值）温度为这个设备是175℃ 。最大允许功耗为T决定
J
最大值，则
结点至环境热阻（ θ
JA
） ，并在环境温度（T
A
） ，并且可以使用公式P计算
D
MAX = （T
J
马克斯 - T的
A
)/θ
JA
。对于48针
TSSOP ，
θ
JA
为56℃ / W，因此P
D
最大= 2.68W在25℃和1.6W ，在85℃的最高工作环境温度。注意，这个装置的功率耗散
在正常情况下一般会约650毫瓦（每个数字输出640毫瓦的静态功耗+ 10毫瓦，由于1 TTL负载） 。绝对的值
当CLC5957是一个严重的故障状态下使用（最大功耗将只有达到例如，当输入或输出引脚驱动的超越
电源电压或电源极性是相反的） 。很明显，任何时候都要避免这样的条件。
5
www.national.com
1999年10月
CLC5957
12位， 70MSPS宽带单片A / D转换器
N
CLC5957
12位， 70MSPS宽带单片A / D转换器
概述
该CLC5957是单片12位， 70MSPS模拟 - 数字
转换器。该设备已在中频采样被优化用于使用
数字接收器和其它应用场合的高分辨率，
高采样率，宽动态范围，低功率消耗，
和紧凑的尺寸是必需的。该CLC5957功能差
模拟量输入，低抖动差分通用时钟输入，低
失真轨道和保持与0-300MHz输入带宽，频带 -
隙基准电压源，数据有效时钟输出， TTL兼容
CMOS（ 3.3V或2.5V ）的可编程输出逻辑和一个propri-
etary 12位的多级量化器。该CLC5957制造在
在ABIC -V 0.8微米BiCMOS工艺。
该CLC5957设有74dBc的无杂散动态范围
（SFDR）和一个67分贝信号噪声比（SNR） 。宽带
轨道和保持允许中频信号的取样，以大于
为250MHz 。该器件产生两个音，抖动， 83dBFS的SFDR
在75MHz的输入频率。所述差分模拟输入提供
出色的共模抑制，而普遍差
时钟输入抖动降到最低。 48引脚TSSOP封装提供
超小体积的应用空间是
关键的考虑因素。该CLC5957从单一+ 5V工作
电源。操作过的工业温度范围
-40 ° C至+ 85° C的保证。美国国家半导体测试
各部分以验证是否符合保证特定连接的阳离子。
特点
70MSPS
宽动态范围
SFDR ： 74dBc
SFDR W /抖动： 85dBFS
信噪比： 67分贝
IF采样能力
输入带宽= 0-300MHz
低功耗： 640MW
非常小的封装： 48引脚TSSOP
单+ 5V电源
数据有效的时钟输出
可编程输出电平：
3.3V或2.5V
应用
蜂窝基站
数字通信
红外/ CCD影像
中频采样
光电器件
仪器仪表
医学影像
高德网络nition视频
MTD
N
IMTD
ME79TG
CLC5957
CL5956
实际尺寸
ADC框图
DAV
时钟
In
IF
输入
IF
SAW
第一中频接收机
DVGA
（△G = 42分贝）
CLC5902
CLC5957
12-bit
70MSPS
ADC
12
DAV
DIG 。
调谐器/
滤波器
AGC
20
~
~
BPF
(150MHz
TYP 。 ）
噪音
BPF
3位（增益控制）
A
In
T / H
3-bit
Q
3-bit
Q
3-bit
Q
3-bit
Q
3
3
3
3
12
ADC
OUT
位对齐/错误更正
抽取/滤波器= 190 / 0.8
输出BW = 50M / 190 ×0.8 = 210KHz
接收机SINAD与输入幅度
90
单频输出频谱W /抖动
0
SINAD dBc的（ BW = 216kHz的）
16
20
24
28
32
-10
F
in
= 25.3MHz
F
样品
= 66MHz的
80
70
60
50
40
30
20
10
0
-125
-100
-75
-50
-25
0
输出电平（ dBFS的）
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0
4
8
12
频率（MHz）
输入（ dBFS的）
1999美国国家半导体公司
印在U.S.A.
http://www.national.com
CLC5957电气特性
(V
cc
= + 5V ， 66MSPS ;除非特定网络版） （T
民
= -40 ° C，T
最大
= +85°C)
参数
条件
温度
民
决议
DIFF 。输入电压范围
最大转化率
SNR
SFDR
无失码
动态性能
大信号带宽
过电压恢复时间
有效孔径延迟（TA）
孔径抖动
满
满
满
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
评级
典型值
12
2.048
75
66
74
保证
300
12
-0.41
0.3
最大
位
V
MSPS
dBFS的
dBc的
单位
笔记
2
1
1
1
1
1
f
in
= 25MHz的，A
in
= -1dBFS
f
in
= 25MHz的，A
in
= -1dBFS
f
in
= 5MHz时，A
in
= -1dBFS
A
in
= -3dBFS
A
in
= 1.5FS （0.01％）
70
63
66
兆赫
ns
ns
PS （ RMS）
噪声和失真
信号 - 噪声比（ W / O型50次谐波）
f
in
= 5.0MHz
A
in
= -1dBFS
A
in
= -1dBFS
f
in
= 25MHz的
f
in
= 75MHz的
A
in
= -3dBFS
f
in
= 150MHz的
A
in
= -15dBFS
f
in
= 250MHz的
A
in
= -15dBFS
无杂散动态范围
A
in
= -1dBFS
f
in
= 5.0MHz
f
in
= 25MHz的
A
in
= -1dBFS
A
in
= -3dBFS
f
in
= 75MHz的
f
in
= 150MHz的
A
in
= -15dBFS
f
in
= 250MHz的
A
in
= -15dBFS
互调失真
f
in1
= 149.84MHz ，女
in2
= 149.7MHz一
in
= -10dBFS
f
in1
= 249.86MHz ，女
in2
= 249.69MHz一
in
= -10dBFS
抖动性能
无杂散动态范围
A
in
= -6dBFS
f
in
= 19MHz
互调失真
f
in1
= 74MHz ，女
in2
= 75MHz的
A
in
= -12dBFS
DC精度和性能
微分非线性
积分非线性
无失码
偏移误差
增益误差
V
REF
模拟输入
模拟差分输入电压范围
模拟输入电阻（单端）
模拟输入电阻值（差分）
模拟输入电容（单端）
ENCODE输入（通用型）
VIH
VIL
差分输入摆幅
数字输出
输出电压
OUTLEV = 1 （打开）
OUTLEV = 0 （GND）的
逻辑低
逻辑高
逻辑高
f
in
= 5MHz时，A
in
= -1dBFS
f
in
= 5MHz时，A
in
= -1dBFS
f
in
= 5MHz时，A
in
= -1dBFS
满
满
满
满
满
满
满
满
满
满
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
满
满
满
满
满
满
满
满
满
满
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
+25°C
满
+25°C
满
满
满
+25°C
+25°C
60
67
66
65
66
66
74
74
72
69
65
68
58
85
83
±0.65
±1.5
保证
0
1.2
2.37
2.048
500
1000
2
5
dBFS的
dBFS的
dBFS的
dBFS的
dBFS的
dBc的
dBc的
dBc的
dBc的
dBc的
dBFS的
dBFS的
dBFS的
dBFS的
最低位
最低位
30
2.6
mV
％ FS
V
V
pp
pF
V
V
V
V
V
V
MSPS
MSPS
ns
ns
CLK周期
ns
ns
1
60
1
-30
2.2
1
1
1
0
0.2
0.01
3.5
2.7
75
10
7.2
7.2
3.0
10
9.6
0.4
3.8
3.0
3
3
3
1
1
1
1
3.2
2.4
70
时序（C负载< 7pF的）
最大转化率
最小转换速率
脉冲宽度高
脉冲宽度低
流水线延迟
落下ENCODE到输出变化（50％） （托德）
ENCODE上升到DAV的变化（50％） （ TDV ）
http://www.national.com
2
CLC5957电气特性
(V
cc
= + 5V ， 66MSPS ;除非特定网络版） （T
民
= -40 ° C，T
最大
= +85°C)
参数
电源要求
+ 5V电源电流
功耗
V
CC
电源抑制比
条件
温度
民
满
满
+25°C
评级
典型值
128
640
64
最大
150
750
mA
mW
dB
单位
笔记
2
1
1
最小/最大额定值是根据产品特性和仿真。如指出的各个参数进行测试。即将离任的质量水平
从测试的参数决定。
笔记
1）这些参数是在25℃下100％测试。在全样本测试
温度范围。
2 ）典型的特定网络连接的阳离子是基于对平均测试值
交付转换器从连接前三个扩散地段。
3） ENCODE输入电路见第7页，如图3所示。
绝对最大额定值
正电源电压（V
cc
)
任何两地之间的电压差
模拟输入电压范围
数字输入电压范围
输出短路持续时间（单引脚接地）
结温
存储温度范围
铅焊料持续时间（ + 300°C ）
-0.5V至+ 6V
<100mV
GND到V
cc
-0.5V至+ V
cc
在无限
175°C
-65 ℃150 ℃的
10sec
推荐工作条件
正电源电压（V
cc
)
模拟输入电压范围
工作温度范围
+5V ±5%
2.048V
pp
差异。
-40 ° C至+ 85°C
封装热阻
包
48引脚TSSOP
θ
JA
56°C/W
θ
JC
16°C/W
注意：绝对最大额定值是极限值，可单独应用，
超出该电路的适用性可能受到损害。实用
在任何这些条件的可操作性不一定暗示。接触
长时间最大额定值可能会影响器件的可靠性。
可靠性信息
晶体管数量
5000
订购信息
模型
CLC5957MTD
CLC5957PCASM
温度范围
-40 ° C至+ 85°C
描述
48引脚TSSOP
满载评估板与CLC5957 ...准备好测试。
N+1
N
N+2
类似物
输入
TA = -410ps
ENCODE
时钟
N
N+1
N+2
TDV = 9.6ns
DAV
时钟
TOD = 10ns的
数据
产量
N-3
N-2
N-1
CLC5957时序图
3
http://www.national.com
CLC5957典型性能特征
(V
cc
= +5V)
SNR和SFDR与输入频率
85
85
SNR和SFDR与输入频率
SNR （ dBFS的）和SFDR （ DBC）
80
75
70
65
SNR
SFDR
SNR （ dBFS的）和SFDR （ DBC）
80
75
70
65
60
55
50
45
40
0
100
F
s
= 52MSPS
A
in
= -3dBFS
SFDR
SNR
60
55
50
45
40
0
100
200
300
F
s
= 66MSPS
A
in
= -3dBFS
200
300
输入频率（MHz）
输入频率（MHz）
SNR和SFDR与输入频率
85
90
SNR和SFDR与采样率
SNR （ DBC）和SFDR （ DBC）
F
in
=为24.5MHz
SNR （ dBFS的）和SFDR （ DBC）
80
75
70
65
60
55
50
45
40
0
100
200
300
F
s
= 40.96MSPS
A
in
= -3dBFS
SNR
SFDR
85
SFDR
80
75
70
SNR
65
60
55
50
40
50
60
70
80
输入频率（MHz）
采样率（ MSPS ）
单音输出频谱
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0
5
10
15
20
25
30
35
F
s
= 66MSPS
A
in
= -1dBFS
F
in
=为24.5MHz
单频输出频谱（ W /抖动）
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0
5
10
15
20
25
30
35
颤振信号频率500kHz = @ - 28dBFS
F
s
= 66MSPS
A
in
= - 6dBFS
F
in
=为24.5MHz
输出电平（ dBFS的）
频率（MHz）
输出电平（ dBFS的）
频率（MHz）
微分非线性
1.0
F
s
= 66MSPS
F
in
= 5MHz时，
积分非线性
2.0
1.5
1.0
F
s
= 66MSPS
F
in
= 5MHz时，
0.5
DNL （最低有效位）
INL （最低有效位）
0
512 1024 1536 2048 2560 3072 3584 4096
0.5
0
-0.5
-1.0
-1.5
0
-0.5
-1.0
-2.0
0
512 1024 1536 2048 2560 3072 3584 4096
输出代码
输出代码
http://www.national.com
4
CLC5957典型性能特征
(V
cc
= +5V)
SNR和SFDR主场迎战
输入幅度（W / O抖动）
90
80
70
60
50
40
30
20
10
-50
-40
-30
-20
-10
0
SNR
SFDR
THD
SNR （ DBC） ， SFDR （ DBC） ， & THD （ dBFS的）
SNR （ DBC） ， SFDR （ DBC） ， & THD （ dBFS的）
SNR和SFDR主场迎战
输入幅度（ W /抖动）
90
THD
80
70
60
50
40
30
20
10
-50
-40
-30
-20
-10
0
F
in
= 20MHz的
F
s
= 66MSPS
SFDR
SNR
F
in
= 20MHz的
F
s
= 66MSPS
输入幅度（ dBFS的）
SNR和SFDR主场迎战
输入幅度（W / O抖动）
90
80
THD
输入幅度（ dBFS的）
SNR和SFDR主场迎战
输入幅度（W / O抖动）
90
80
70
60
50
40
30
20
10
-50
-40
-30
-20
-10
0
F
in
= 150MHz的
F
s
= 66MSPS
SFDR
SNR
THD
SNR （ DBC） ， SFDR （ DBC） ， & THD （ dBFS的）
70
60
50
40
30
20
10
-50
-40
-30
-20
-10
0
F
in
= 75MHz的
F
s
= 66MSPS
SFDR
SNR
输入幅度（ dBFS的）
SNR和SFDR主场迎战
输入幅度（W / O抖动）
90
80
70
SFDR
THD
SNR （ DBC） ， SFDR （ DBC） ， & THD （ dBFS的）
输入幅度（ dBFS的）
SNR （ DBC） ， SFDR （ DBC） ， & THD （ dBFS的）
双色输出频谱（ W /抖动）
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0
抖动信号=
为300KHz @ -28dBFS
F
s
= 66MSPS
F1 = 74.5MHz
F2 = 75.5MHz
60
50
40
30
20
10
-50
-40
-30
-20
-10
F
in
= 250MHz的
F
s
= 66MSPS
SNR
输出电平（ dBFS的）
0
5
10
15
20
25
30
输入幅度（ dBFS的）
频率（MHz）
双色输出频谱（ W /抖动）
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0
5
10
15
20
25
30
抖动信号=
为300KHz @ -28dBFS
F
s
= 66MSPS
F1 = 149.5MHz
F2 = 150.5MHz
双色输出频谱（ W /抖动）
0
-10
-20
-30
-40
-50
-60
-70
-80
-90
-100
0
5
10
15
20
25
30
抖动信号=
500KHz的@ -28dBFS
F
s
= 66MSPS
F1 = 249.5MHz
F2 = 251.5MHz
输出电平（ dBFS的）
频率（MHz）
输出电平（ dBFS的）
频率（MHz）
5
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