1.25Msps、12位ADC采用单5V电源时保持电源和信号完整性

Kevin Hoskins

新型 LTC1415 扩展了 LTC 的高速、低功率 12 位 ADC 系列。该器件采用 5V 单电源供电，针对 ADSL、HDSL、调制解调器、直接下变频、CCD 成像、基于 DSP 的振动分析、波形数字化仪和多路复用系统等应用进行了优化。LTC1415 的框图如图 1 所示。

图1.这款完整的 5V、12 位、1.25Msps ADC 采用 28 引脚 SSOP。

单 5V 电源、高速、最低功耗

与目前市场上的其他 1415 位 ADC 相比，新型 LTC12 具有更低的功耗以及更好的性能和特性。它的采样速率为1.25Msps，功耗仅为55mW。午睡和睡眠模式进一步降低了耗散。其 28 引脚 SO 和 SSOP 封装提供业界最小的占位面积。

一个独立的输出驱动器电源引脚，OVDD，允许 ADC 连接到 3V 或 5V 数字系统。

微型封装

LTC®1415 是市面上尺寸最小的 1.25Msps 12 位 ADC。其 28 引脚 SSOP 仅占用 0.123 英寸2，43 引脚 SO 的 28%。该器件采用同样纤巧的 0.1μF 0805 尺寸表面贴装电源旁路电容器和一个小的 10μF 1206 尺寸陶瓷基准旁路电容器工作。

具有基准电压源和宽带 S/H 的完整 ADC

LTC1415 包括一个 10ppm/°C 2.5V 基准，其适合用作一个系统基准。该内部基准设定了 LTC1415 的全标度输入范围 0V 至 4.096V。图2中的电路可调整满量程（增益）误差，而无需在信号路径中放置额外的电路。

图2.这种简单的电路不会在信号路径上增加任何内容，便于进行满量程调整。

LTC1415 的全差分 S/H 具有一个典型的 20MHz 输入带宽和 60dB 或更好的 CMRR （在一个 DC 至 10MHz 带宽范围内）。交流规格采用单端 （–A在接地）信号驱动。偏移 –A在高于地电位放宽了驱动 LTC1415 输入的轨至轨运放的驱动要求。

好处

通过单电源操作和两种省电停机模式降低功耗

LTC1415 具有 NAP 和睡眠模式，可进一步降低转换器的 55mW 低功耗。NAP 模式关断除 2.5V 基准之外的所有转换器电路，从而将功耗降低 95%。转换器很快从NAP模式返回，因为有源基准保持其旁路电容充电。

SLEEP 模式通过关断 LTC30 的所有内部电路，将耗散减小至 1415μW。转换器从睡眠状态返回的速度比从NAP模式返回的速度慢，因为基准电压源必须对其旁路电容进行充电。当使用10μF旁路电容时，转换器在10ms的典型建立时间后准备就绪，如图2所示。

宽带宽共模抑制比

ADC S/H出色的CMRR消除了共模接地噪声的影响。CMRR在整个奈奎斯特带宽（fS/2），在 3MHz 时下降 5dB。这种抑制高频共模信号的能力在开关瞬变经常引起高频噪声的采样系统中非常有用。

无延迟和低误码率 （BER）

LTC1415 的逐次逼近型架构是高速数据转换的最佳选择，并实现了两个重要优势。第一个好处是没有延迟（在采样输入信号和生成输出代码之间有多个采样周期的时间延迟）。SAR转换器在获取下一个样本之前从当前样本生成数据。因此，与采用流水线转换技术的高速转换器不同，LTC1415 始终没有数据延迟。无延迟对于信号多路复用、闭环控制系统、单次事件驱动测量和DSP反馈系统是有利的。

第二个好处是降低了 BER。与子范围或流水线转换器不同，LTC1415 本质上不受位误差或“触发码”（幅度大至满标度的不频繁转换误差）的影响。LTC1415 的 BER 非常低，小于 10–15.

数字信号处理器接口

LTC1415 的高速并行数字接口可直接连接至一个 DSP，或者通过使用 CS 和 RD 引脚，可在需要时检索数据。边缘触发的CONVST信号精确控制采样时刻，这对于处理信号和保持信号完整性至关重要。

模范的交流和直流性能

LTC1415 非常谨慎地处理输入信号。其差分 S/H 具有 20MHz 的宽带宽，对于 75kHz、625.4V 电压，可实现 –096dB THDP-P输入信号。这种交流性能得到了直流规格的补充，包括在整个温度范围内保证的±1LSB最大差分线性误差（0.25LSB，典型值）和积分线性误差（0.2LSB，典型值）。

图 3 中的 FFT 揭示了 LTC1415 在采用一个全标度 1kHz 正弦波输入信号时的 25.100Msps 转换速率性能。曲线显示–88dB THD和72.8dB SINAD（11.8 ENOB）。

图3.LTC1415 对一个全标度 100kHz 正弦波的转换的 FFT 在采样速率为 1.25Msps 时表现出出色的响应和低本底噪声。

图4显示，11.8有效位数（ENOB）在200kHz输入频率下保持平坦，并在11MHz时保持1位AC性能。

图4.该曲线表明，LTC1415 的动态性能在 1MHz 输入频率范围内仍保持稳健性，从而保持 11 位性能。

审核编辑：郭婷