模拟/数字转换器ADC10D1000和全差分放大器LMH6554的性能与应用

佚名 发表于 2020-08-01 11:46:39 收藏 已收藏
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模拟/数字转换器ADC10D1000和全差分放大器LMH6554的性能与应用

佚名 发表于 2020-08-01 11:46:39
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美国国家半导体公司 (National Semiconductor Corporation)的2.5GHz全差分放大器及另一款10位、2GSPS单通道/1GSPS双通道模拟/数字转换器。只需将这两款芯片搭配在一起,便可确保宽带系统能以极低的功耗发挥前所未有的动态系统级性能。该信号路径芯片组合最适用于地对空雷达系统、数据采集系统、点对点基站及新一代机顶盒应用。

型号为ADC10D1000的该款模拟/数字转换器当输入频率为248MHz时,无杂散信号动态范围(SFDR)可高达66dBc,达到业界最高水平,且有效位数(ENOB)则高达9.1位。该款芯片只需单电源供电,便可发挥无与伦比的性能,且总功耗只有2.8W,比同级的模拟/数字转换器低33%。型号为 LMH6554的一款2.5GHz全差分宽带放大器可驱动10位ADC10D1000芯片,且性能优于同级竞争产品,例如,即使输入频率高达800MHz,增益平坦度仍可高达0.1dB,若输入频率为250MHz,无杂散信号动态范围可达72dBc,而输入电压噪声则低至0.9nV/sqrt Hz,优于其他竞争产品。

模拟/数字转换器ADC10D1000和全差分放大器LMH6554的性能与应用

由于这两款芯片具有优秀的功率/性能比特性,美国国家半导体将这两款芯片列为PowerWise® 系列的高能源效率产品之一。ADC10D1000芯片进行每次转换时,只需耗用2.52pJ的功率,与此同时,LMH6554芯片的功耗则只有21uA/MHz。

最高性能、最低功耗的1GSPS以上模拟/数字转换器

ADC10D1000芯片的无杂散信号动态范围(SFDR)及有效位数(ENOB)均优于竞争产品,因此无论在第一、二及三尼奎斯特域内,该款芯片都可发挥卓越的性能,确保宽带系统的模拟信号均可全部转换为数字信号。一直以来,此类宽带系统必须采用窄带模拟/数字转换器才可支持高分辨率的采样操作。以新一代的高分辨率雷达系统为例,即使此类系统减少并行通道的数目,也可将相同带宽的模拟信号转换为数字信号。该设计可以大幅缩小电路板的面积,并降低系统功耗。由于ADC10D1000芯片的功耗极低(2.8W),因此系统无需加设散热器,令产品可以更小巧轻盈,而且即使没有散热器,系统也可在摄氏-40度至85度的工业级温度范围内工作。

如以高达1GSPS的标准速度进行采样,ADC10D1000芯片可将一组两路模拟输入信号转换为数字信号,若采样速度提高至2GSPS,则可转换一路模拟输入信号。该款芯片还具有其他功能,例如不同芯片自动同步,另外还可为每一通道提供可编程增益及偏置调整。此外,由于该款芯片内置跟踪和保持放大器及宽范围自我校准电路,因此即使在尼奎斯特域之外,所有动态参数都保证会获得极为平坦的响应,令误码率可以大幅降至10(-18)。ADC10D1000芯片采用散热能力更强、共有292个球体的BGA封装(分为含铅或不含铅两个版本)。

性能最高的1GHz以上全差分放大器

LMH6554芯片是一款全差分2.5GHz放大器,具有极高的信号保真度,最适合用来驱动8至16位的高速模拟/数字转换器。由于此款芯片可以提供极低阻抗的差分输出,因此可以驱动模拟/数字转换器输入端及任何中间滤波级。该款LMH6554芯片若以2V的峰峰值输出电压驱动低至200-Ohm的负载,即使频率高达75MHz,仍可发挥卓越的 16位线性功能。此外,该款LMH6554芯片还内置可外部设定增益的电阻,并可提供共模反馈电压,因此适用于差分至差分或单端至差分的系统配置。该款放大器的大信号带宽高达1.8GHz,噪声值则低至8dB,且压摆率则高达6200V/us。

该款LMH6554芯片采用美国国家半导体全新的CBC8硅绪(SiGe)互补双极CMOS工艺技术制造。CBC8工艺技术是目前业界最先进的模拟工艺技术之一,其特点是将SiGe NPN 和 PNP两种晶体管及低功率CMOS晶体管集成在一起,成为独特的单芯片工艺技术,确保芯片可以充分发挥速度、线性表现、电路密度、低功率及低噪声等方面的优势,以满足高速模拟应用的严格要求。该款LMH6554芯片可在摄氏-40度至125 度的宽温度范围内进行操作。在封装方面,该款芯片采用小巧且散热能力更强的14引脚FCOL封装。

可以缩短信号路径开发时间的参考设计电路板及设计工具

内置ADC10D1000芯片、LMX2531时钟源及FPGA芯片的该款参考设计电路板可与美国国家半导体的全新 WaveVision 5 软件直接连接在一起,以便简化评估过程。WaveVision 5 系统是一种简便易操作的分析工具,用以帮助用户评估美国国家半导体的信号路径产品。例如,ADC10D1000芯片可与LMH6554放大器、LMX2531单芯片锁相环、压控振荡器或美国国家半导体LMK04000系列中的一款时钟去抖芯片搭配一起,组成一个完整的的信号路径解决方案。

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