高速ADC：防止前端冲突

谁说话）领域，他们处于领先地位。在上次调查期间，这类产品尚不存在。当时，这类器件充其量是大学论文而已。首批样品是 TI 公司的 ADS1605 和 ADS1606，以及 aspx">Analog Devices 公司的 AD7400 和 AD7401。
　　ADS1605 和 ADS1625 分别是 16 比特 5MS/s转换器和 18 比特 1.25MS/s转换器。ADS1605 和 ADS1625 的姊妹产品，即 ADS1606 和 ADS1626，把输出 FIFO 添加到了 I/O 接口。
　　与这类转换器中的较慢型号一样，一个数字滤波器放在Δ-Σ调制器之后，决定着很多频带内特性，包括 ±0.0025dB 通带纹波、很宽的线性相位带宽，以及急剧跃迁进入抑止带等特性。抑止带衰减至少是 72dB。
　　数据表规定了最小 SINAD，并且在 100kHz 时的满刻度输入是 -20dB。你如果用它来计算 ENOB，那么对于 ADS1605 和 ADS1625，结果分别是 10 比特和 11.2 比特。笔者通过结合 SNR 趋势线和 THD 趋势线得到了表中的估算值，-20dB 满刻度时的最小值与典型值之比是额定的。根据数据表的特性曲线，在动态范围的最后 2dB，SNR 和 THD 都急剧恶化 10dB 以上，这个奇怪的特性使人们更难评估这些器件在 20dB 满刻度点以外其它点的性能。
　　aspx">Analog Devices 公司的 AD7400 和 AD7401 分别是 16 比特 10MS/s自计时Σ-Δ转换器和 16 比特 20MS/s外部计时Σ-Δ转换器。截止写稿时为止，AD740x 转换器在 IC ADC 当中很不寻常，独特的也许就是它们包含一个平面绝缘变压器，使你能够取消在很多交流电机控制和数据采集应用中都要求的电流隔离。该公司的隔离承受测试在器件上施加了 4.5kV 电压，持续 1s，泄漏电流极限为 5μA，按照 UL1577 标准进行。部分放电测试允许的最大值为 5pC，电压为 1.67kV，持续 1s，按照 EN60747-5-2 标准进行。在 UL、CSA、IEC、VDE、DIN 和 EN 针对隔离、绝缘和工作电压的标准方面，这些器件已经得到或正在申请批准。
　　炙手可热的流水线转换器
　　闪速转换器是最快的转换器架构，受限于以下事实：它对每个代码都需要一个n比特精度的比较器。因此，它的面积和最终成本与2n成比例，其中 n 是比特数。一种称为折叠式的电路技术减少了比较器的数量，但在超过8比特左右分辨率的转换器中很少见（参考文献 3）。National Semiconductor 公司的ADC-081000就是一种使用折叠和内插架构的商品化转换器，它是一种1GS/s 8比特器件，打算用于数字示波器、测量仪器和直接射频下变频设备（参考文献 4）。该公司最近才发布这种器件，截止发稿时，还没有提供最终性能极限。National Semiconductor 公司预定很快投入生产并上市该产品，价格为 100 美元（批量1000 件）。
　　流水线式转换器是针对各种超过 8 比特分辨率（表 3）的最快的常见架构。不论是从商品角度还是从学术实验角度，流水线转换器一直是重大开发的课题。在超过大约 12 比特后，流水线转换器设计就使用各种校准方法来消除初期的非线性。在各公司竞相制造速度更快、分辨率更大、功耗并不相应增加的转换器时，这种做法尤其常见。

　　在流水线转换器方面，最值得注意的趋势包括提高取样速率、增加每个取样速率节点的 ENOB、提供更多的多通道器件。多通道转换器尤其适合于成像和通信领域，在成像领域，大型阵列很常见，而在通信领域，I/Q 通道需要匹配良好的信号链。
　　Texas Instruments 公司率先把多条通道包含进产品中，每个封装中有 8 条通道，这些产品是 ADS5270、ADS5271 和 ADS5272，它们分别是 40MMS/s、50MMS/s 和 65MS/s的 12 比特转换器。如果说该公司宣布各项最低值时，典型值为 11.3 比特的 ENOB 没有引起太大震动，那么对于便携式超声波设备等成像应用，这样的通道密度和低功耗（每封装不到 1W）应该很有吸引力。
　　每条通道的转换器都连接到一个串行器和一个 LVDS 驱动器。一个外部取样时钟同步驱动 8 个采样/保持放大器和一个 PLL，该 PLL 生成了输出比特时钟。取样时钟和比特时钟在 LVDS 输出端上都可用。
　　aspx">Analog Devices 公司的多通道流水线式转换器包括 AD9229 12比特转换器和 AD9289 8比特转换器。两种器件的工作速度都是 65MS/s，都提供 LVDS 数据输出和比特时钟输出。典型 ENOB 分别是 11.4 比特和 7.5 比特。同样，截止写稿时，该公司还没有提供极限规格，因此很难评估这些器件在总体上的性能如何。
　　Maxim 公司的 MAX1126 和 MAX1127 分别是 4 通道 40MS/s 和 65MS/s流水线式转换器，采用 1.8V 电源工作。与其它多通道转换器类似，MAX1126 和 MAX1127 共享一个片上基准、一个时钟缓冲器、一个 PLL、一个控制结构，使总功耗不超过 2/3W。这些转换器的差分输入范围扩大到了 1.4V p-p。最小 ENOB 在 19.3MHz 时为 10.8 比特。
　　值得关注的单通道流水线式转换器包括 14 比特转换器 TelASIC TC1410，它的工作速度是 240MS/s，带宽是 1GHz，并带有恰当的输入匹配网。Linear Technology 公司的 14 比特 LTC1750 和 Maxim 公司的 15 比特 MAX1427 也值得关注。这两种器件的工作速度都是

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