1.2 低噪聲與高性能

LNA具有出色的噪聲性能，增益為21.3 dB時(shí)，折合到輸入端的噪聲電壓典型值僅為1.26 nV/√Hz。整個(gè)通道在典型增益下，折合到輸入端的噪聲為1.42 nV/√Hz。假設(shè)噪聲帶寬為15 MHz且LNA增益為21.3 dB，輸入信噪比（SNR）約為91 dB，能有效保證信號(hào)的質(zhì)量。

1.3 增益靈活可調(diào)

LNA的SPI可編程增益有15.6 dB、17.9 dB、21.3 dB三種可選，VGA的衰減器范圍為 -42 dB至0 dB，SPI可編程PGA增益有21 dB、24 dB、27 dB、30 dB四種選擇，能滿足不同應(yīng)用場(chǎng)景下對(duì)增益的需求。

1.4 低功耗設(shè)計(jì)

在12位/40 MSPS（TGC）時(shí)，每通道功耗為109 mW；連續(xù)波多普勒模式下，每通道功耗為70 mW。同時(shí)，它還具備靈活的省電模式，各通道可單獨(dú)進(jìn)入掉電模式，延長(zhǎng)便攜式應(yīng)用的電池使用時(shí)間，利用待機(jī)模式選項(xiàng)還能快速上電。

1.5 其他特性

抗混疊濾波器為可編程二階低通濾波器，范圍為8 MHz至18 MHz，還有可編程高通濾波器；ADC在10 MSPS至50 MSPS時(shí)為12位，SNR = 70 dB，SFDR = 75 dB；過(guò)載恢復(fù)時(shí)間 <10 ns，可從低功耗待機(jī)模式快速恢復(fù) <2 μs。

2. 技術(shù)規(guī)格詳解

2.1 交流規(guī)格

在特定條件下（AVDDl = 1.8 V，AVDD2 = 3.0 V，DRVDD = 1.8 V，1.0 V內(nèi)部ADC基準(zhǔn)電壓，fIN = 5 MHz，RS = 50 Ω，LNA增益 = 21.3 dB等），對(duì)低噪聲放大器、全通道（TGC）特征、PGA增益、增益控制接口、CW多普勒模式、電源等參數(shù)都有詳細(xì)的規(guī)格要求。例如，LNA的增益有多種選擇，輸入電壓范圍、輸入電阻、噪聲系數(shù)等都有明確的數(shù)值。

2.2 數(shù)字規(guī)格

包括時(shí)鐘輸入、邏輯輸入、邏輯輸出、數(shù)字輸出等方面的規(guī)格。時(shí)鐘輸入邏輯兼容CMOS/LVDS/LVPECL，差分輸入電壓、輸入共模電壓等都有相應(yīng)規(guī)定；數(shù)字輸出邏輯兼容LVDS，有不同模式下的差分輸出電壓、輸出失調(diào)電壓等參數(shù)。

2.3 開(kāi)關(guān)規(guī)格

涉及時(shí)鐘速率、時(shí)鐘高電平脈沖寬度、時(shí)鐘低電平脈沖寬度、輸出參數(shù)（傳播延遲、上升時(shí)間、下降時(shí)間等）、喚醒時(shí)間、流水線延遲、孔徑不確定等規(guī)格。時(shí)鐘速率范圍為10 - 50 MSPS，能滿足不同的采樣需求。

3. 工作原理分析

3.1 超聲應(yīng)用原理

AD9273主要應(yīng)用于醫(yī)用超聲領(lǐng)域。超聲系統(tǒng)需要對(duì)生理信號(hào)衰減進(jìn)行時(shí)間增益控制（TGC）補(bǔ)償，由于超聲信號(hào)的衰減與距離（時(shí)間）呈指數(shù)關(guān)系，線性dB可變?cè)鲆娣糯笃魇亲罴呀鉀Q方案。該芯片的超聲信號(hào)鏈要求超低噪聲、有源輸入匹配、快速過(guò)載恢復(fù)、低功耗以及ADC差動(dòng)驅(qū)動(dòng)，其12位50 MSPS采樣ADC可同時(shí)滿足通用型和高端系統(tǒng)的要求。

3.2 通道工作原理

每個(gè)通道包含TGC信號(hào)路徑和CW多普勒信號(hào)路徑。LNA為兩個(gè)信號(hào)路徑提供用戶可調(diào)的輸入阻抗端接，CW多普勒路徑包含跨導(dǎo)放大器和交叉點(diǎn)開(kāi)關(guān)，TGC路徑包括差分X - AMP? VGA、抗混疊濾波器和ADC。信號(hào)路徑為全差分路徑，能實(shí)現(xiàn)最大信號(hào)擺幅并減少偶數(shù)階失真，但LNA由單端信號(hào)源驅(qū)動(dòng)。

4. 典型性能參數(shù)

通過(guò)一系列圖表展示了在不同條件下的性能參數(shù)，如增益誤差與GAIN+的關(guān)系、增益誤差直方圖、增益匹配直方圖、折合到輸出端的噪聲柱狀圖、信噪比/信噪失真比與GAIN+的關(guān)系、抗混疊濾波器的通帶響應(yīng)和群延遲響應(yīng)、諧波失真與ADC輸出電平及輸入頻率的關(guān)系、IMD3與GAIN+及基波1幅度電平的關(guān)系等。這些參數(shù)能幫助工程師更好地了解芯片在不同工作狀態(tài)下的性能表現(xiàn)。

5. 應(yīng)用領(lǐng)域展望

AD9273的高性能和低功耗特點(diǎn)使其在醫(yī)療成像/超聲和汽車?yán)走_(dá)等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。在醫(yī)療超聲領(lǐng)域，能滿足超聲設(shè)備對(duì)信號(hào)處理的要求，為醫(yī)生提供更準(zhǔn)確的診斷信息；在汽車?yán)走_(dá)領(lǐng)域，可幫助提高雷達(dá)系統(tǒng)的性能和可靠性。

作為電子工程師，在設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們需要根據(jù)具體的應(yīng)用需求，充分利用AD9273的各項(xiàng)特性和規(guī)格，合理設(shè)計(jì)電路，以實(shí)現(xiàn)最佳的系統(tǒng)性能。你在實(shí)際設(shè)計(jì)中是否遇到過(guò)類似芯片應(yīng)用的問(wèn)題呢？又有哪些獨(dú)特的解決方案呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享交流。