ADC10DV200 双路 10 位 200MSPS 低功耗模数转换器（ADC）产品手册总结

该ADC10DV200是一种单片模拟转数字转换器，能够以最高200兆采样率（MSPS）将两个模拟输入信号转换为10位数字字。数字输出模式可选择，可以是差分LVDS或CMOS信号。该转换器采用差分流水线架构，具备数字纠错和片上采样保持电路，以最小化芯片尺寸和功耗，同时提供卓越的动态性能。独特的采样保持级可提供900MHz的满功率带宽。该ADC10DV200采用核心CMOS工艺制造，可由单个1.8V电源供电。该ADC10DV200在奈奎斯特模式下约有9.6个有效比特，在CMOS模式下在170MSPS时仅耗费280mW，在LVDS模式下在200MSPS时消耗450mW。通过降低采样率，功耗还可进一步缩减。
*附件：adc10dv200.pdf

特性

• 单1.8伏电源作。
• 功率与时钟频率的调整。
• 内部采样并保存。
• 内部或外部参照。
• 关闭电源模式。
• 偏移二进制或2补码输出数据格式。
• LVDS或CMOS输出信号。
• 60针WQFN封装，（9x9x0.8毫米，0.5毫米针距）
• 时钟工作周期稳定器。
• IF采样带宽>900MHz。

主要规格

• 分辨率 10位
• 转换率 200 MSPS
• ENOB 9.6位（类型）@Fin=70 MHz
• SNR 59.9 dBFS（类型）@Fin=70 MHz
• SINAD 59.9 dBFS（类型）@Fin=70 MHz
• SFDR 82 dBFS（类型）@Fin=70 MHz
• LVDS 功率 450mW（类型）@Fs=200 MSPS
• CMOS 功率 280mW（类型）@Fs=170 MSPS
• 工作温度范围为−40°C至+85°C。

参数

方框图

一、产品核心概述

ADC10DV200 是德州仪器推出的低功耗双路高速 ADC，核心优势为双通道并行、灵活输出与宽频采样。产品支持两路独立模拟信号同时采样，每通道最高采样率 200MSPS，分辨率 10 位，工作温度范围 -40°C~85°C，采用 60 引脚 WQFN 封装（9mm×9mm×0.8mm），单 1.8V 供电，集成片上采样保持电路、时钟占空比稳定器，支持 LVDS/CMOS 双模式输出，适配通信、医疗成像、便携式仪器、数字视频等中高速低功耗数据采集场景。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与线性度 ：10 位无丢失码，微分非线性（DNL）±0.43LSB，积分非线性（INL）±0.92LSB；增益误差 ±3.11% FS，偏移误差 ±0.75% FS，增益温漂 13~15ppm/°C，偏移温漂 4ppm/°C。
• 动态性能：全功率带宽 >900MHz，70MHz 输入时 ENOB 典型 9.6 位，SNR 59.9dBFS，SFDR 82dBFS，总谐波失真（THD）-84dBFS；双音互调失真（IMD）93dBFS，通道间串扰 97dB。
• 输入与参考：差分输入范围 1.5Vpp，共模电压 0.8V1.0V（推荐 0.9V）；支持内部（0.5V/0.75V 可选）或外部（0.5V1.0V）参考，输入电容 1~2.5pF，输入阻抗适配 <100Ω 源阻抗。
• 功耗与延迟：LVDS 模式典型功耗 450mW（200MSPS），CMOS 模式 280mW（170MSPS）；孔径延迟 0.7ns，孔径抖动 0.3ps rms；转换延迟 5~5.5 个时钟周期，支持功耗随时钟频率缩放。

2. 核心功能

• 双通道并行采样：两路独立 10 位 ADC 并行工作，支持同时采集两路模拟信号，通道间隔离度高，串扰低至 97dB，适配多通道数据采集场景。
• 灵活输出配置：可通过引脚选择 LVDS 或 CMOS 输出，数据格式支持偏移二进制或二进制补码；LVDS 模式支持 DDR 数据传输，CMOS 模式适配低速接口，输出驱动电压 1.8V。
• 时钟优化：内置时钟占空比稳定器（DCS），兼容 30%70% 时钟占空比，65MHz200MHz 采样率范围内自动校正占空比，降低时钟源要求。
• 低功耗设计：单 1.8V 供电，支持通道独立掉电模式，掉电功耗仅 57~60mW；功耗随采样率线性缩放，低速场景可进一步降低功耗。

三、封装与引脚

1. 封装信息

• 60 引脚 WQFN 封装：引脚间距 0.5mm，外露热焊盘需接地以保证散热与性能；MSL 等级 3，支持 260°C 回流焊，符合 RoHS 标准，ESD 防护等级 2500V（人体模型）。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：V_A（模拟供电）、V_D（数字供电）、V_DR（输出驱动供电），对应地引脚 AGND（模拟地）、DRGND（数字驱动地），外露热焊盘接 AGND，需就近并联 0.1μF 去耦电容。
• 输入与参考：VIN A±/VIN B±（两路差分模拟输入）、V_REF（参考选择 / 外部参考输入）；VRP/VRM/VRN（参考旁路引脚，需并联 0.1μF 电容）、REXT（偏置电流编程电阻，标称 3.3kΩ 接地）。
• 控制与输出：CLK±（差分采样时钟，支持单端模式）、PD_A/PD_B（通道掉电控制）、OUTSEL（输出模式选择：LVDS/CMOS）、DF/DCS（数据格式 / 占空比稳定选择）；LVDS 输出（D0D9、DRDY、OR）或 CMOS 输出（DA0DA9、DB0~DB9、DRDYA/DRDYB、ORA/ORB）。

四、工作模式与核心功能

1. 核心工作模式

• 采样模式：双通道同步采样，每通道最高 200MSPS，支持 45MHz200MHz 时钟输入（DCS 关闭）或 65MHz200MHz（DCS 开启），采样时钟上升沿触发转换。
• 输出模式：LVDS 模式下 DRDY 为 DDR 时钟（A 通道数据在上升沿有效，B 通道在下降沿有效）；CMOS 模式下 DRDYA/DRDYB 为单沿时钟，分别对应两路数据输出。
• 低功耗模式：支持单通道或双通道掉电，掉电后通道输出高阻态，恢复后需重新稳定以保证采样精度。

2. 关键功能

• 参考灵活配置：通过 V_REF 引脚选择内部 0.5V/0.75V 参考或外部 0.5V~1.0V 参考，外部参考可优化 SNR 性能，内部参考简化电路设计。
• 时钟与数据调理：时钟占空比稳定器自动校正非理想占空比，数据格式支持偏移二进制与二进制补码切换，适配不同后端处理需求。
• 过范围指示：OR 引脚（LVDS 模式）或 ORA/ORB 引脚（CMOS 模式）指示输入信号超量程，方便系统增益动态调整。

五、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 通信系统：多通道射频信号采集、中频（IF）采样、软件无线电（SDR）前端。
• 医疗与仪器：超声成像设备、便携式测试仪器、数据采集卡（DAQ）。
• 数字视频：高清视频信号采集、视频监控设备、图像传感器数据转换。

2. 设计资源

• 电源与去耦：模拟与数字电源需独立布线，每个电源引脚就近放置 0.1μF 陶瓷电容 + 100pF 电容去耦，减少电源噪声耦合。
• 布局要点：时钟走线尽量短且远离模拟信号，避免交叉；LVDS 输出走线阻抗控制 100Ω，终端匹配电阻靠近接收端；模拟地与数字地单点共地，外露热焊盘充分接地。
• 输入驱动：支持变压器或差分放大器驱动，低频场景（≤70MHz）推荐变压器驱动，高频场景（>70MHz）需优化匹配以降低失真；输入共模电压推荐使用 V_RM 引脚输出的 0.9V 稳定电压。
• 时钟设计：推荐低抖动时钟源（如晶振 + 缓冲器），时钟走线特性阻抗匹配，避免时钟抖动影响动态性能。

六、可靠性与订单信息

• 可靠性保障：绝对最大额定值：供电电压 -0.3V~2.2V，引脚电流 ±25mA，结温 150°C；热阻 θJA 30°C/W，符合工业级可靠性标准。
• 可订购型号：ADC10DV200CISQ/NOPB（卷盘 2000 片）、ADC10DV200CISQE/NOPB（小卷盘 250 片），引脚镀层为锡（SN），MSL 等级 3（168 小时防潮）。