ADS4242 双通道，14位，65 MSPS 的模拟转数字转换器（ADC）技术手册

ADS424x 和 ADS422x 系列设备是 ADS42xx 超低功耗双通道、14 位或 12 位模数转换器（ADC）的低速变体。采用创新设计技术实现高动态性能，同时在1.8伏供电下功耗极低。这种拓扑结构使ADS424x/422x非常适合多载波宽带宽通信应用。
*附件：ads4242.pdf

特性

• 超低功率，单一1.8伏电源，CMOS输出：
  • 183毫瓦，总功率65 MSPS
  • 277毫瓦，总功率125 MSPS
  • 332毫瓦总功率，160 MSPS
• 高性能性能：
  • 88 dBc SFDR 频率，频率为 170 MHz
  • 170 MHz 时的 71.4 dBFS 信噪比
• 串扰：> 90 dB，频率为185 MHz
• 可编程增益最高可达6 dB，用于信噪比/SFDR 权衡
• 直流偏移校正
• 输出接口选项：
  • 1.8伏并行CMOS接口
  • 双倍数据率（DDR）带可编程摆动的LVDS：
    • 标准摆动：350 mV
    • 低摆幅：200 mV
• 支持低输入时钟幅度至200 mVPP
• 包装：VQFN-64（9.00毫米×9.00毫米）

参数

方框图

ADS42xx 系列是德州仪器（TI）推出的超低功耗双通道模数转换器（ADC）家族，包含 14 位 ADS424x（ADS4242/45/46）与 12 位 ADS422x（ADS4222/25/26）子系列，核心优势为低功耗与高动态性能，适配无线通信基础设施、软件无线电等场景。

一、产品核心参数

1. 基础性能指标

• 分辨率与精度 ：ADS424x 为 14 位，ADS422x 为 12 位；微分非线性（DNL）最大 ±1.5 LSB，积分非线性（INL）最大 ±3.5 LSB，确保信号转换准确性。
• 采样与带宽 ：采样率覆盖 65MSPS（ADS4242/22）、125MSPS（ADS4245/25）、160MSPS（ADS4246/26），模拟输入带宽最高 550MHz，支持 2VPP 差分输入。
• 动态性能 ：170MHz 输入时，SNR 典型值 69.5dBFS73.4dBFS，SFDR 可达 82dBc88.6dBc，通道串扰＞90dB，总谐波失真（THD）低至 72.3dBc。
• 功耗表现 ：160MSPS 时总功耗仅 332mW，65MSPS 时低至 183mW，支持全局掉电（最低 20mW）与通道待机模式，节能特性突出。

2. 电源与封装

• 单 1.8V 供电（AVDD/DRVDD），简化供电设计；
• 采用 64 引脚 VQFN 封装（9mm×9mm），暴露热焊盘优化散热，工业级工作温度范围（-40°C 至 85°C）。

二、关键功能特性

1. 信号处理与校正

• 可编程增益 0~6dB（0.5dB 步进），可权衡 SFDR 与 SNR 性能，适配不同输入信号幅度场景；
• 内置 DC 偏移校正功能，支持 ±10mV 偏移补偿，可通过寄存器调节校正时间常数与 pedestal 偏移量；
• 支持测试模式（全 0、全 1、翻转、斜坡、自定义图案），便于系统调试与数据捕获验证。

2. 接口与输出配置

• 输出接口二选一：DDR LVDS（标准摆幅 350mV，低摆幅 200mV）或并行 CMOS，LVDS 支持 50Ω/100Ω 差分 termination；
• 数据格式支持二进制补码与偏移二进制，可通过引脚或寄存器配置；
• 串行 SPI 接口（最高 20MHz）用于寄存器编程，支持寄存器读回功能，并行控制引脚可快速配置电源模式与接口类型。

3. 功耗与工作模式

• 两种低功耗模式：全局掉电（唤醒时间 100μs）与通道待机（唤醒时间 50μs），时钟频率低于 1MSPS 时自动进入低功耗状态；
• 支持多路复用模式，双通道数据复用至单总线输出，适配低采样率场景。

三、应用与设计要点

1. 典型应用场景

• 无线通信基础设施：基站信号接收、功率放大器线性化；
• 软件无线电（SDR）、测试测量仪器；
• 宽带信号采集系统，尤其适合对功耗敏感的便携式或密集部署设备。

2. 硬件设计建议

• 电源与去耦 ：AVDD（模拟电源）需低噪声供电，建议搭配 LDO；电源引脚就近放置 0.1μF 去耦电容，模拟地与数字地单点连接，减少干扰。
• 输入与时钟设计 ：模拟输入需差分驱动，建议串联 5~15Ω 电阻抑制振铃；时钟支持 LVPECL/LVDS/CMOS 输入，需保证低抖动，高采样率场景推荐时钟抖动 Cleaner。
• 布局规范 ：差分输入对紧密布线，与时钟线垂直交叉；暴露热焊盘必须焊接至地平面，优化散热与电气性能；数字与模拟区域严格分区，减少串扰。

3. 编程与配置

• 支持并行引脚快速配置（电源模式、接口类型、数据格式）与串行 SPI 寄存器编程（增益、偏移校正、测试模式等）；
• 默认 latency 16 个时钟周期，启用数字功能后增至 24 个时钟周期，需匹配后端数据处理时序。

四、产品优势与选型适配

• 核心优势 ：超低功耗设计（比同类产品功耗低 30% 以上），高动态范围与宽带宽结合，封装小巧，支持灵活接口与多种低功耗模式，适配密集部署与便携场景。
• 选型指南 ：根据采样率需求选择 ——65MSPS 选 ADS4242/22，125MSPS 选 ADS4245/25，160MSPS 选 ADS4246/26；14 位分辨率需求优先 ADS424x，成本敏感或低分辨率场景可选 ADS422x。