ADS52J65 8通道16位125MSPS模数转换器（ADC）技术手册

8/4通道、16/14位ADS52J6x模数转换器（ADC）采用CMOS工艺和卓越的电路技术。该器件设计为在低功耗下工作，并通过2Vpp满量程输入提供非常高的信噪比（SNR）性能。ADS52J65器件在5MHz时提供80dBFS空闲信噪比和78dBFS满量程信噪比。250MHz的大输入带宽使该器件非常适合广泛的应用，如高频医学超声、磁共振成像、多通道数据采集、流式细胞术和血液学分析仪。该ADC集成了一个内部基准电压源，经过调整以跨器件匹配。
*附件：ads52j65.pdf

ADS52J6x 具有先进的数字功能，包括带分数抽取滤波器的数字 I/Q 解调器。来自每个通道的ADC数据使用8B至10B格式进行编码，并根据JESD204B标准使用电流模式逻辑（CML）输出缓冲器作为SerDes数据流发送。来自所有八个通道的ADC数据可以通过单个CML缓冲器（1通道SerDes）输出，数据速率限制为最大12.8Gbps。使用 SerDes 输出可减少接口线的数量。这与低功耗设计相结合，使八个通道能够封装在 9mm × 9mm VQFN 中，从而实现高系统集成密度。ADS52J6x 还支持通过四个 CML 缓冲器（4 通道 SerDes）发送所有 ADC 数据的模式，从而降低低成本 FPGA 的每通道 SerDes 数据速率。ADS52J6x 采用非磁性 VQFN 封装，不会产生任何磁性伪影。该器件的额定温度范围为–40°C至+85°C。

特性

• 16/14位分辨率，8/4通道ADC
• 空闲信噪比 （SNR）：
  • 80dBFS，用于16位ADC
  • 79dBFS，用于 14 位 ADC
• 125MSPS，每通道4通道时的功耗：
  • 70mW/Ch，用于ADS52J65/66 （8CH ADC）
  • 82mW/Ch，用于ADS52J67/68 （4CH ADC）
• 62.5MSPS，每通道 8 通道时的功耗：
  • 45mW/Ch，用于ADS52J65/66 （8CH ADC）
  • 65mW/Ch，用于ADS52J67/66 （4CH ADC）
• 满量程输入：2VPP
• fIN = 10MHz时的满量程SNR：
  • 78dBFS，用于 16 位 ADC
  • 77dBFS（14位ADC）
• 满量程SFDR：–85dBc（鳍片=10MHz时）
• 模拟输入 –3dB带宽 = 250MHz
• 2VPP输入的最大输入信号频率 = 130MHz
• 快速一致的过载恢复
• 先进的数字功能
  • 自动直流偏移校正
  • 数字平均值
• 数字 I/Q 解调器
  • 分数抽取滤波器 M = 1 到 63，增量为 0.25
  • 抽取后数据输出速率降低
  • 80MSPS时功耗，抽取 = 2
    • 64mW/Ch，用于ADS52J65/66 （8通道ADC）
    • 91mW/Ch，用于ADS52J67/68（4通道ADC）
  • 片上 RAM，具有 32 个预设配置文件
• JESD204B 0、1 和 2 子类
  • 每个 JESD 通道 2、4 或 8 个通道
  • 10Gbps JESD 接口
  • 支持高达 12.8Gbps 的通道速率，适用于短走线长度（< 5 英寸）
• 64引脚非磁性9×9mm封装

参数

方框图

ADS52J6x 系列是德州仪器推出的多通道高速模数转换器（ADC），核心定位为高信噪比、低功耗的多通道数据采集方案，支持 JESD204B 串行接口，适用于医疗成像、雷达、无损检测等对性能与集成度要求较高的场景。

一、核心产品特性与参数

1. 分辨率与通道配置

• 系列包含四款型号：16 位 8 通道（ADS52J65）、14 位 8 通道（ADS52J66）、16 位 4 通道（ADS52J67）、14 位 4 通道（ADS52J68），引脚兼容，可按需选择分辨率与通道数。
• 关键性能：空闲信噪比（SNR）16 位型号 80dBFS、14 位型号 79dBFS；满量程 SNR（10MHz 输入）16 位型号 78dBFS、14 位型号 77dBFS；无杂散动态范围（SFDR）85dBc，信号采集精度优异。

2. 速率与带宽

• 最高采样率 125MSPS，模拟输入带宽 250MHz，支持最高 130MHz（2Vpp 输入）的信号采集，适配高频信号场景。
• 集成分数抽取滤波器（抽取因子 M=1~63，步长 0.25），抽取后可降低数据输出速率，平衡性能与传输压力。

3. 功耗与接口

• 低功耗设计：125MSPS 时，8 通道型号每通道功耗 70mW，4 通道型号每通道 82mW；80MSPS 且抽取因子 = 2 时，8 通道型号每通道 64mW，4 通道型号每通道 91mW。
• 采用 JESD204B 串行接口，支持子类 0/1/2，单通道速率最高 12.8Gbps（短迹线 < 5 英寸），可配置 2/4/8 通道 per lane，支持 1 路或 4 路 lane 输出，适配不同 FPGA 接口需求。

4. 环境与封装

• 工作温度范围 - 40°C~+85°C，采用无磁性 9mm×9mm 64 引脚 VQFN 封装，无磁干扰，适合医疗成像（如 MRI）等对磁性敏感的场景。
• 抗静电性能优良，符合工业级可靠性标准，适应严苛工作环境。

二、关键功能与优势

1. 数字信号处理

• 集成数字 I/Q 解调器、自动直流偏移校正、数字平均功能，简化后端信号处理流程。
• 片上 RAM 存储 32 组预设配置文件，支持快速切换工作参数，适配多场景切换需求。

2. 同步与控制

• 支持 SYSREF 同步信号，实现多器件精准同步采集；配备 RESET、PDN（掉电）、STDBY（待机）引脚，便于系统电源管理与状态控制。
• 通过 SPI 接口进行配置，支持灵活调整采样率、抽取因子、接口模式等参数。

3. 输入与驱动

• 模拟输入支持全差分信号，满量程输入 2Vpp，共模电压稳定，输入阻抗匹配性好，适合高速信号前端采集。
• 过载恢复快速且一致，面对信号波动时能快速恢复稳定采集状态。

三、典型应用场景

1. 核心应用领域

• 医疗成像：超声、磁共振成像（MRI）、流式细胞仪、血液分析仪。
• 工业与测试：无损检测（NDT）、高频超声检测、数字示波器、多通道数据采集系统。
• 射频与传感：雷达、激光雷达（Lidar）、光谱分析。

2. 应用优势

• 多通道同步采集能力适配超声阵列、多天线雷达等多源信号采集场景。
• 无磁性封装避免对 MRI 等磁敏感设备造成干扰，满足医疗设备特殊要求。
• JESD204B 接口减少引脚数量，9mm×9mm 小封装提升系统集成密度，适合空间受限的设备设计。