Texas Instruments ADC3910D125EVM评估模块技术解析

描述

Texas Instruments ADC3910D125EVM ADC评估模块(EVM)用于评估ADC3910D125系列高速模数转换器(ADC)。ADC3910D125EVM配备有ADC3910D125,这是一个10位双通道ADC,具有LVCMOS接口,运行速度高达125MSPS。Texas Instruments ADC3910D125EVM可用于评估所有器件速度等级:25MSPS、65MSPS和125MSPS。

数据手册:*附件:Texas Instruments ADC3910D125EVM ADC评估模块 (EVM)数据手册.pdf

特性

  • 双通道
  • 超低功耗
  • 一个时钟周期延迟
  • 缓冲输入
  • 32引脚VQFN (4 mm x 4 mm),占用空间小

电路板概述

adc

Texas Instruments ADC3910D125EVM评估模块技术解析

一、产品核心特性

ADC3910D125EVM是德州仪器(TI)推出的一款高性能模数转换器评估模块,专为ADC3910D125系列高速ADC设计。该评估板具有以下突出特点:

关键性能参数‌:

  • 10位双通道ADC‌:支持25MSPS/65MSPS/125MSPS三种速率等级
  • 超低功耗设计‌:优化供电架构实现高效能转换
  • 极低延迟‌:仅1个时钟周期转换延迟
  • 紧凑封装‌:32引脚VQFN(4mm×4mm)
  • 灵活接口‌:支持LVCMOS数字接口

典型应用场景‌:

  • 无线电接收机
  • 激光雷达(LiDAR)系统
  • 低延迟控制环路
  • 激光扫描仪
  • GPS接收机
  • 源测量单元(SMU)
  • 检测设备

二、硬件架构解析

1. 系统组成架构

评估模块采用分层设计架构:

  1. 模拟前端‌:
    • 集成巴伦实现单端转差分信号
    • 带缓冲输入级提高驱动能力
  2. 时钟子系统‌:
    • 支持外部LVCMOS时钟输入
    • 内置时钟调理电路
  3. 数字接口‌:
    • FMC连接器对接TSW1418EVM
    • 支持DDR数据传输模式

2. 关键电路设计

  • 电源管理‌:
    • 支持+12V单电源输入
    • 多级LDO提供清洁电源轨
  • 信号链设计‌:
    • 50Ω匹配输入阻抗
    • 交流耦合输入配置
  • ESD保护‌:
    • 全接口2kV HBM防护
    • TVS二极管阵列保护关键节点

三、开发环境搭建

1. 硬件连接步骤

  1. 通过FMC连接器对接TSW1418EVM
  2. 安装FTDI板至J2接口
  3. 配置TSW1418EVM跳线(J13 pin2-3)
  4. 连接+12V电源至筒形插座
  5. 分别用mini USB连接PC与FTDI板、TSW1418EVM
  6. 连接滤波后的时钟信号至J7(CLK)
  7. 连接模拟输入至J8(INAp)/J10(INBp)

2. 软件安装要求

软件组件版本要求功能说明
HSDC Pro最新版数据采集与分析
Python3.10.9API运行环境
Vivado Lab2023.2FPGA编程工具
VS Code最新版开发环境

四、性能评估方法

1. 测试信号要求

  • 时钟信号‌:
    • 推荐Rohde & Schwarz SMA100A/B信号源
    • 带通滤波(带宽5%-15%目标频率)
    • 125MHz典型测试频率
  • 模拟输入‌:
    • 10.097503662MHz测试信号
    • 8.2dBm输入电平
    • 推荐使用高质量SMA电缆

2. 数据采集流程

  1. 运行ADC3910D125EVM_API_Rev0.1.py初始化ADC
  2. 使用Vivado Lab编程FPGA(加载10b_DDR.bit)
  3. 启动HSDC Pro软件
  4. 通过TCL命令触发数据捕获
  5. 分析FFT频谱结果

典型测试结果‌:
在FS=125MSPS,Fin=10.097503662MHz@8.2dBm条件下,模块表现出优良的线性度和动态范围。

五、设计资源获取

TI提供完整的开发资源支持:

  1. 原理图‌:官网产品页面下载
  2. PCB布局‌:包含完整Gerber文件
  3. 物料清单(BOM) ‌:标注关键器件规格
  4. API软件包‌:包含Python控制脚本
  5. 参考设计‌:多场景应用方案

六、应用设计建议

  1. 电源设计‌:
    • 推荐使用低噪声LDO
    • 每路电源配置1μF+0.1μF去耦电容
  2. 布局布线‌:
    • 敏感模拟走线远离数字区域
    • 保持完整地平面
    • 时钟信号采用差分走线
  3. 热管理‌:
    • 评估板θJA=52.2°C/W
    • 持续工作建议增加散热措施
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