LTC2165/LTC2164/LTC2163:高性能16位ADC的卓越之選
在電子設(shè)計領(lǐng)域,模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)的性能直接影響著整個系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性。今天,我們就來深入探討一下Linear Technology公司推出的LTC2165/LTC2164/LTC2163這三款16位ADC,看看它們在實際應用中能為我們帶來哪些驚喜。
文件下載:LTC2164.pdf
一、產(chǎn)品概述
LTC2165/LTC2164/LTC2163是一系列用于數(shù)字化高頻、寬動態(tài)范圍信號的16位采樣A/D轉(zhuǎn)換器。它們具備出色的AC性能,如76.8dB的信噪比(SNR)和90dB的無雜散動態(tài)范圍(SFDR),超低的0.07psRMS抖動使其在中頻頻率欠采樣時能實現(xiàn)卓越的噪聲性能。同時,它們的直流規(guī)格也十分優(yōu)秀,包括±2LSB的積分非線性(INL)、±0.5LSB的差分非線性(DNL),且在全溫度范圍內(nèi)無漏碼現(xiàn)象。
二、產(chǎn)品特點
高性能指標
- 出色的動態(tài)性能:SNR高達76.8dB,SFDR達到90dB,能夠有效抑制噪聲和雜散信號,為信號處理提供高質(zhì)量的數(shù)據(jù)。
- 低功耗設(shè)計:不同型號對應不同的功耗,分別為194mW/163mW/108mW,采用單1.8V電源供電,適合對功耗有嚴格要求的應用場景。
靈活的輸出模式
提供CMOS、DDR CMOS或DDR LVDS三種輸出模式可供選擇,并且可以通過單獨的輸出電源使CMOS輸出擺幅在1.2V至1.8V之間調(diào)整,滿足不同系統(tǒng)的接口需求。
可選擇的輸入范圍
輸入范圍可在1VP - P至2VP - P之間選擇,具有550MHz的全功率帶寬,能夠適應不同幅度和頻率的輸入信號。
其他特性
- 可選的數(shù)據(jù)輸出隨機化功能:增強數(shù)據(jù)的安全性和抗干擾能力。
- 可選的時鐘占空比穩(wěn)定器:允許在寬范圍的時鐘占空比下實現(xiàn)高速高性能運行。
- 關(guān)機和休眠模式:進一步降低功耗,提高系統(tǒng)的能效。
- 串行SPI端口:方便進行配置和控制。
三、應用領(lǐng)域
通信領(lǐng)域
在蜂窩基站和軟件定義無線電中,LTC2165/LTC2164/LTC2163的高性能能夠滿足對信號處理精度和速度的要求,確保通信質(zhì)量。
醫(yī)療領(lǐng)域
在便攜式醫(yī)療成像設(shè)備中,其低功耗和高精度的特點有助于延長設(shè)備的續(xù)航時間,并提供清晰準確的圖像數(shù)據(jù)。
數(shù)據(jù)采集領(lǐng)域
適用于多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),能夠同時處理多個通道的信號,提高數(shù)據(jù)采集的效率和準確性。
無損檢測領(lǐng)域
在無損檢測中,能夠準確地采集和分析信號,檢測出材料中的缺陷和損傷。
四、技術(shù)參數(shù)
絕對最大額定值
- 電源電壓:VDD和OVDD的范圍為 - 0.3V至2V。
- 模擬輸入電壓:AIN +、AIN -、PAR/SER、SENSE的范圍為 - 0.3V至(VDD + 0.2V)。
- 數(shù)字輸入電壓:ENC +、ENC -、CS、SDI、SCK的范圍為 - 0.3V至3.9V,SDO的范圍同樣為 - 0.3V至3.9V。
- 數(shù)字輸出電壓:范圍為 - 0.3V至(OVDD + 0.3V)。
- 工作溫度范圍:LTC2165C、LTC2164C、LTC2163C為0°C至70°C;LTC2165I、LTC2164I、LTC2163I為 - 40°C至85°C。
- 存儲溫度范圍: - 65°C至150°C。
轉(zhuǎn)換器特性
| 參數(shù) | LTC2165 | LTC2164 | LTC2163 | 單位 |
|---|---|---|---|---|
| 分辨率 | 16 | 16 | 16 | Bits |
| 積分線性誤差 | - 6至6LSB | - 6至6LSB | - 6至6LSB | LSB |
| 差分線性誤差 | - 0.9至0.9LSB | - 0.9至0.9LSB | - 0.9至0.9LSB | LSB |
| 偏移誤差 | - 7至7mV | - 7至7mV | - 7至7mV | mV |
| 增益誤差(內(nèi)部參考) | ±1.5%FS | ±1.5%FS | ±1.5%FS | %FS |
| 增益誤差(外部參考) | - 1.8至0.7%FS | - 1.8至0.7%FS | - 1.8至0.7%FS | %FS |
| 偏移漂移 | ±10μV/°C | ±10μV/°C | ±10μV/°C | μV/°C |
| 滿量程漂移(內(nèi)部參考) | ±30ppm/°C | ±30ppm/°C | ±30ppm/°C | ppm/°C |
| 滿量程漂移(外部參考) | ±10ppm/°C | ±10ppm/°C | ±10ppm/°C | ppm/°C |
| 過渡噪聲(外部參考) | 3.4LSB RMS | 3.5LSB RMS | 3.2LSB RMS | LSB RMS |
模擬輸入?yún)?shù)
| 符號 | 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VIN | 模擬輸入范圍 | 1.7V < Vpp < 1.9V | 1至2 | Vp - p | ||
| VIN(CM) | 模擬輸入共模電壓 | 差分模擬輸入 | 0.7 | VCM | 1.25 | V |
| VSENSE | 外部電壓參考 | 外部參考模式 | 0.625 | 1.250 | 1.300 | V |
| INCM | 模擬輸入共模電流 | 每引腳,125Msps | 200 | uA | ||
| IIN1 | 模擬輸入泄漏電流 | 0 < AN,AN < VDD | - 1 | 1 | uA | |
| IN2 | PAR/SER輸入泄漏電流 | 0 < PAR/SER < VDD | - 3 | 3 | A | |
| IN3 | SENSE輸入泄漏電流 | 0.625 < SENSE < 1.3V | - 6 | 6 | uA | |
| tAP | 采樣保持采集延遲時間 | 0 | ns | |||
| LJITTER | 采樣保持采集延遲抖動 | 單端編碼/差分編碼 | 0.07/0.09 | PSRMS | ||
| CMRR | 模擬輸入共模抑制比 | 80 | dB | |||
| BW - 3B | 全功率帶寬 | 圖6測試電路 | 550 | MHz |
動態(tài)精度
| 在不同輸入頻率下,三款ADC的SNR和SFDR表現(xiàn)如下: | 型號 | 輸入頻率 | SNR(dBFS) | SFDR(dBFS) |
|---|---|---|---|---|
| LTC2165 | 5MHz | 76.8 | 90 | |
| 70MHz | 75 | 80 | ||
| 140MHz | 76.6 | 89 | ||
| LTC2164 | 5MHz | 76.3 | 90 | |
| 70MHz | 75 | 80 | ||
| 140MHz | 76.5 | 89 | ||
| LTC2163 | 5MHz | 77.1 | 90 | |
| 70MHz | 75.3 | 82 | ||
| 140MHz | 76.9 | 89 |
內(nèi)部參考特性
| 參數(shù) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|
| VCM輸出電壓 | IOUT = 0 | 0.5?VDD - 25mV | 0.5?VDD | 0.5?VDD + 25mV | V |
| VCM輸出溫度漂移 | ±25 | ppm/°C | |||
| VCM輸出電阻 | - 600μA < IOUT < 1mA | 4 | Ω | ||
| VREF輸出電壓 | IOUT = 0 | 1.225 | 1.250 | 1.275 | V |
| VREF輸出溫度漂移 | ±25 | ppm/°C | |||
| VREF輸出電阻 | - 400μA < IOUT < 1mA | 7 | Ω | ||
| VREF線調(diào)節(jié) | 1.7V < VDD < 1.9V | 0.6 | mV/V |
數(shù)字輸入輸出參數(shù)
不同模式下的數(shù)字輸入輸出參數(shù)也有所不同,例如在差分編碼模式下,ENC +、ENC - 的差分輸入電壓為0.2 - 1.6V,共模輸入電壓可內(nèi)部設(shè)置或外部設(shè)置;在單端編碼模式下,ENC + 的高電平輸入電壓為1.2V,低電平輸入電壓為0.6V等。
功率要求
不同輸出模式下的電源電壓、電流和功耗也有詳細的參數(shù),例如在CMOS輸出模式下,LTC2165的模擬電源電壓為1.7 - 1.9V,輸出電源電壓為1.1 - 1.9V,直流輸入時的模擬電源電流為123mA等。
時序特性
包括采樣頻率、ENC低時間、ENC高時間、采樣保持采集延遲時間、數(shù)據(jù)輸出延遲等參數(shù),不同型號和模式下的時序特性有所差異。
五、封裝與訂購信息
三款ADC均采用48引腳(7mm × 7mm)的塑料QFN封裝,有不同的溫度范圍可供選擇,如LTC2165CUK適用于0°C至70°C,LTC2165IUK適用于 - 40°C至85°C等。
六、總結(jié)
LTC2165/LTC2164/LTC2163憑借其高性能、低功耗、靈活的輸出模式和豐富的功能特性,在通信、醫(yī)療、數(shù)據(jù)采集和無損檢測等多個領(lǐng)域都有著廣泛的應用前景。作為電子工程師,在設(shè)計相關(guān)系統(tǒng)時,不妨考慮這三款優(yōu)秀的ADC,相信它們能為你的設(shè)計帶來出色的性能表現(xiàn)。你在實際應用中是否使用過類似的ADC呢?遇到過哪些問題?歡迎在評論區(qū)分享你的經(jīng)驗和見解。
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