ADS5401 产品核心信息总结

ADS5401器件是一款高线性度单通道12位、800Msps模数 转换器 （ADC） 简化了宽带宽接收器的前端滤波器设计。模拟输入 缓冲器将片内跟踪保持的内部开关隔离开来，使其不会干扰信号 源以及提供高阻抗输入。可选地，输出数据可以通过以下方式抽取 二。该ADC专为高SFDR而设计，具有低噪声性能和出色的无杂散性能 大输入频率范围内的动态范围。该器件采用 196 引脚 BGA 封装 并在整个工业温度范围（–40°C 至 85°C）内额定。
*附件：ads5401.pdf

特性

• 单通道
• 12 位分辨率
• 最大时钟速率：800 Msps
• 低摆幅满量程输入：1.0 Vpp
• 具有高阻抗输入的模拟输入缓冲器
• 输入带宽 （3 dB）：> 1.2 GHz
• 数据输出接口：DDR LVDS
• 可选的 2 倍抽取，带低通或
  高通滤波器
• 196引脚BGA封装（12 mm×12 mm）

参数

方框图

ADS5401 是一款单通道 12 位 800 MSPS 模数转换器（ADC），具备高阻抗模拟输入缓冲、1.2 GHz 宽输入带宽及 DDR LVDS 输出接口，支持 2 倍抽取滤波与多器件同步功能，以低功耗和高线性度适用于测试测量、软件无线电、雷达及卫星系统等高速信号采集场景。

核心参数与性能

• 分辨率与线性度 ：12 位分辨率，微分非线性（DNL）±0.8 LSB，积分非线性（INL）±2 LSB（典型值），无丢失码。
• 采样率与输入特性 ：最高采样率 800 MSPS，输入带宽 1.2 GHz，差分输入范围 1.0 VPP，共模电压 1.9 V。
• 动态性能 ：230 MHz 输入时，信噪比（SNR）61.3 dBFS，无杂散动态范围（SFDR）74 dBc，总谐波失真（THD）73 dBc；700 MHz 输入时，SNR 59.8 dBFS，SFDR 69 dBc；串扰抑制 90 dB，孔径抖动 100 fs RMS。
• 功耗与工作条件 ：总功耗典型值 1.33 W（800 MSPS）；模拟电源 1.8 V/3.3 V，数字电源 1.8 V；工作温度 -40°C 至 85°C。

封装与引脚

• 采用 12 mm×12 mm 196 引脚 NFBGA（ZAY）封装，引脚包含差分模拟输入（INA_P/INA_N）、差分时钟输入（CLKINP/CLKINN）、DDR LVDS 输出（DA [11:0] P/N）及配置控制引脚。
• 关键引脚功能：VCM 提供 1.9 V 共模电压，VREF 输出 2 V 参考电压，SYNCP/N 用于多器件同步，SEN/SCLK/SDIO/SDO 构成 SPI 配置接口。

核心功能与特性

• 灵活输出与滤波 ：DDR LVDS 输出，支持二进制补码 / 偏移二进制格式；可选 2 倍抽取滤波（低通 / 高通可选），抽取后数据率降至 400 MSPS。
• 校准与校正 ：内置自动增益 / 偏移校正功能，可降低失调误差至 ±1 mV；支持交错校正，优化高速采样时的线性度。
• 低功耗与掉电模式 ：支持完全关断、待机、深度睡眠及轻度睡眠模式，功耗范围 7 mW530 mW，唤醒时间 2 μs2.5 ms。
• 同步与测试功能 ：支持多器件同步（SYNCOUT 信号），可通过 SPI 配置测试模式（全 0 / 全 1 / 翻转 / 自定义图案）；过范围指示（OVR）阈值可编程，延迟仅 12 时钟周期。

典型应用场景

• 测试测量仪器、超宽带软件无线电、数据采集系统、功率放大器线性化、信号情报与干扰设备、雷达与卫星系统、微波接收机、有线基础设施、无损检测。

设计要点

• 电源与去耦 ：模拟电源（AVDD18/AVDD33/AVDDC）与数字电源（DVDD/DVDDLVDS）需独立供电，就近配置 0.1 μF 陶瓷去耦电容，电源路径远离数字噪声源。
• 输入与时钟设计 ：模拟输入建议差分驱动，串联 5 Ω 电阻抑制寄生振荡；时钟输入支持 LVPECL/LVDS/CMOS 电平，推荐差分驱动，外部时钟抖动需控制在 100 fs RMS 以内以保证性能。
• 布局规范 ：PCB 划分模拟区与数字区，单点接地；LVDS 信号线按 100 Ω 阻抗控制、等长差分布线；模拟输入与数字输出远离，避免串扰；热焊盘充分接地以优化散热。
• 配置要点 ：上电后需通过硬件复位初始化寄存器；SPI 接口最高 20 MHz 时钟，可配置抽取滤波、校正功能、掉电模式及同步功能。

产品型号与供货

• 在售型号为 ADS5401IZAY（160 片 / JEDEC 托盘）与 ADS5401IZAYR（1000 片 / 大卷带），均符合 RoHS 标准，MSL 等级 3（260°C 回流焊，168 小时湿度敏感）。