ADC16DV160 16 位双通道高速模数转换器（ADC）产品手册总结

该ADC16DV160为单片双通道高性能CMOS 模拟转数字转换器，能够将模拟输入信号转换为16位数字字，在 最高可达160兆采样/秒（MSPS）。该转换器采用差速管式流水线 采用数字纠错和片上采样保持电路以最小化功耗的架构 耗电和外部元件占用率，同时提供出色的动态性能。自动 启动校准实现了卓越的动态性能，并减少了零件间的差异， ADC16DV160可随时通过三线串行外围接口重新校准 （SPI）。集成的低噪声稳定电压参考和差分参考缓冲器 放大器简化了板级设计。片上占空比稳定器，具有低加量抖动 允许广泛的输入时钟占空比范围，同时不影响动态性能。一个独特的 采样保持阶段可提供1.4 GHz的全功率带宽。接口 ADC16DV160和接收模块可以通过固定模式生成轻松验证和优化 以及输出时钟位置特征。数字数据通过双数据率LVDS输出提供—— 这使得68针、10毫米×10毫米的VQFN封装成为可能。ADC16DV160采用双功率运行 电源为+1.8V和+3.0V，并具停电功能以降低功耗至极低 同时允许快速恢复到完全运行。
*附件：adc16dv160.pdf

特性

• 低功耗
• 片上精密参考与采样保持电路
• 芯片上自动校准
• 双数据速率 LVDS 输出端口
• 双电源：1.8V和3.0V工作
• 可选输入范围：2.4 和 2.0 VPP
• 使用时钟分频器（Clock Divider by 2）选项进行采样边缘翻转
• 内部时钟除以1或2
• 片上低抖动值比稳定器
• 关机和睡眠模式
• 输出固定模式生成
• 输出时钟位置调整
• 三线SPI
• 偏移二进制或2补码数据格式
• 68针VQFN封装（10x10x0.8,0.5毫米针距）

主要规格

• 分辨率：16位
• 转换率：160 MSPS
• 信噪比（@FIN = 30 MHz）：78 dBFS（典型）
• 信噪比（@FIN = 197 MHz）：76 dBFS（典型）
• SFDR（@FIN = 30 MHz）：95 dBFS（典型）
• SFDR（@FIN = 197 MHz）：89 dBFS（典型）
• 全功率带宽：1.4 GHz（典型）
• 功耗：
  • 每信道核心：612 mW（典型）
  • LVDS驱动单元：117 mW（典型）
  • 总计：1.3W（类型）
• 工作温度范围（-40°C ~ 85°C）

参数

方框图

一、产品核心概述

ADC16DV160 是德州仪器推出的高性能双通道模数转换器（ADC），核心优势为 16 位高分辨率、160 MSPS 高采样率与宽频带特性，适用于多载波多标准基站接收机、高中频采样接收机、分集信道接收机、测试测量设备及通信仪表等场景，工作温度范围为–40°C 至 + 85°C，采用 68 引脚 VQFN 封装（10mm×10mm×0.8mm，引脚间距 0.5mm），支持双电源供电（模拟 3.0V、1.8V，输出驱动 1.8V），集成片内精密基准、采样保持电路及自动校准功能，通过 DDR LVDS 接口输出数据，动态性能优异。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与线性度 ：16 位分辨率，无丢失码；积分非线性误差（INL）±2.5 LSB，差分非线性误差（DNL）+0.7/-0.2 LSB；偏移误差 0.1% FS，增益误差 ±1.0% FS。
• 动态性能 ：30MHz 输入时信噪比（SNR）典型值 78 dBFS，197MHz 输入时典型值 76 dBFS；30MHz 输入时无杂散动态范围（SFDR）典型值 95 dBFS，197MHz 输入时典型值 89 dBFS；总谐波失真（THD）低至–85 dBFS（197MHz 输入），全功率带宽 1.4 GHz。
• 时序与噪声 ：采样时钟频率范围 20160 MSPS，孔径抖动 80 fs rms；流水线延迟 11.5 个时钟周期，数据建立时间 1.57 ns，保持时间 1.55 ns；LVDS 输出差分电压 175325 mV，偏移电压 1.1~1.3 V。
• 功耗与电源 ：典型总功耗 1.34 W（160 MSPS），核心每通道功耗 612 mW，LVDS 驱动功耗 117 mW；掉电模式功耗 4.4 mW，休眠模式功耗 60 mW，功耗控制灵活。

2. 核心功能

• 输入与采样：双差分模拟输入，可选输入范围 2.4 VPP 或 2.0 VPP；内置低抖动占空比稳定器，支持 30%~70% 宽输入时钟占空比，无需额外调整。
• 校准与基准：上电自动校准，支持通过 SPI 随时重新校准，降低器件间差异；内置 1.2V 精密电压基准，支持外部基准输入，基准引脚需就近配置去耦电容优化性能。
• 数据输出与格式：DDR LVDS 输出接口，16 位数据分奇偶位双沿传输，需在传输线末端配置 100Ω 终端电阻；支持偏移二进制或二进制补码数据格式，输出时钟（OUTCLK）与采样时钟同频，用于同步数据捕获。
• 控制与扩展：3 线 SPI 接口用于配置寄存器，支持时钟分频（1 或 2 分频）、采样沿翻转、输出时钟相位调整（31°~143°）；内置固定模式生成功能，支持 6 种硬件固定模式与 2 种用户自定义模式，便于链路连通性测试。

三、封装与引脚

1. 封装信息

• 68 引脚 VQFN 封装（型号 NKE0068A）：尺寸 10mm×10mm×0.8mm，引脚间距 0.5mm，底部裸露焊盘需焊接至接地平面以保证散热与电气性能；MSL 等级 4（260°C 回流焊，72 小时暴露限制），结到环境热阻 19.1 °C/W，结到壳热阻 1.0 °C/W。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：VA3.0（模拟 3.0V 供电）、VA1.8（模拟 1.8V 供电）、VDR（输出驱动 1.8V 供电）；AGND（模拟地）、DRGND（数字驱动地），裸露焊盘（Pin 0）需接地。
• 模拟输入：VIN+I/VIN-I、VIN+Q/VIN-Q（双通道差分模拟输入）；VRPI/VRNI、VRPQ/VRNQ（参考电压输出）、VRM（共模参考电压，典型 1.15V）、VREF（内部 1.2V 基准输出 / 外部基准输入）。
• 时钟与控制：CLK+/CLK-（差分时钟输入，支持单端 AC 耦合驱动）；SCLK（SPI 时钟）、SDIO（SPI 数据输入 / 输出）、CSB（SPI 片选，低有效）。
• 数字输出：D1/0±ID15/14±I、D1/0±QD15/14±Q（LVDS 数据输出）；OUTCLK+/OUTCLK-（LVDS 输出时钟）。

四、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 通信系统：多载波 GSM/EDGE、CDMA2000、UMTS、LTE 及 WiMAX 基站接收机，高中频采样接收机，分集信道接收机，满足宽频带、高动态范围信号采样需求。
• 测试测量：便携式仪器、通信仪表，适配高速、高精度信号采集场景，支持宽频率范围信号转换。

2. 设计资源

• 电源与基准：模拟电源需独立供电，VA3.0 应先于 VA1.8 和 VDR 上电，避免过大浪涌电流；各电源引脚就近配置 0.1μF 低 ESL 去耦电容，VREF 引脚去耦电容不得超过 0.1μF，VRP/VRN/VRM 引脚需并联 0.1μF 与 10μF 去耦电容。
• 输入与时钟：模拟输入推荐使用变压器驱动，低频率场景用磁通变压器，高频率场景用传输线变压器，确保阻抗匹配；时钟输入支持差分或单端驱动，差分驱动可提升抗干扰能力，时钟路径需远离数字信号线，避免噪声耦合。
• 布局与接地：严格分离模拟区与数字区，ADC 置于两区之间；模拟地与数字地单点连接，关键模拟信号（输入、基准、时钟）路径需短且远离数字输出线；变压器等磁性元件避免相邻放置，防止磁耦合。
• 校准与配置：上电自动校准（典型 32 ms@160 MSPS），时钟频率变更后建议重新校准；通过 SPI 配置工作模式（正常、休眠、掉电、固定模式）、输入范围、数据格式等参数，SPI 操作期间需避免噪声耦合影响 ADC 性能。

五、可靠性与订单信息

• 可靠性保障：ESD 防护等级 HBM 2000V、CDM 1250V、MM 200V；存储温度范围–65°C 至 + 150°C，最大结温 150°C，满足工业级应用需求。
• 可订购型号：提供托盘装（168 片 / 盘）、小卷盘装（250 片 / 卷）、大卷盘装（2000 片 / 卷），型号包括 ADC16DV160CILQ/NO.A、ADC16DV160CILQE/NOPB、ADC16DV160CILQX/NOPB 等，均为 RoHS 兼容产品，引脚标识 ADC16DV160。