ADC342x是一款高線性度、超低功耗、四通道、12位、25MSPS至125MSPS模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）系列。這些器件專為支持具有大動(dòng)態(tài)范圍要求的苛刻高輸入頻率信號(hào)而設(shè)計(jì)。輸入時(shí)鐘分頻器為系統(tǒng)時(shí)鐘架構(gòu)設(shè)計(jì)提供了更大的靈活性，SYSREF輸入可實(shí)現(xiàn)完整的系統(tǒng)同步。ADC342x系列支持串行低壓差分信號(hào)（LVDS），以減少接口線的數(shù)量，從而實(shí)現(xiàn)高系統(tǒng)集成密度。串行LVDS接口為雙線接口，其中每個(gè)ADC數(shù)據(jù)通過(guò)兩個(gè)LVDS對(duì)串行輸出。內(nèi)部鎖相環(huán)（PLL）將輸入ADC采樣時(shí)鐘相乘，以得出用于序列化每個(gè)通道的12位輸出數(shù)據(jù)的位時(shí)鐘。除了串行數(shù)據(jù)流外，幀和位時(shí)鐘也作為L(zhǎng)VDS輸出傳輸。
*附件：adc3421.pdf

特性

• 四通道
• 12 位分辨率
• 單電源：1.8 V
• 串行LVDS接口
• 靈活的輸入時(shí)鐘緩沖器，具有1、-2、-4分頻功能
• SNR = 70.2 dBFS，SFDR = 87 dBc（f 在 = 70兆赫
• 超低功耗：
  • 98 mW/通道，125 MSPS
• 信道隔離度：105 dB
• 內(nèi)部抖動(dòng)和斬波器
• 支持多芯片同步
• 引腳對(duì)引腳兼容，與14位版本兼容
• 封裝：VQFN-56（8 mm × 8 mm）

參數(shù)

方框圖

ADC3421 系列是德州儀器推出的四通道高速高精度 ADC，采樣率覆蓋 25 MSPS（ADC3421）至 125 MSPS（ADC3424），核心優(yōu)勢(shì)是高線性度、低功耗、寬輸入帶寬及 LVDS 串行接口，適用于蜂窩基站、雷達(dá)、軟件無(wú)線電（SDR）等對(duì)多通道、高動(dòng)態(tài)范圍要求嚴(yán)苛的場(chǎng)景。

一、核心性能與定位

• 精度與頻譜性能 ：12 位分辨率，70 MHz 輸入時(shí) SNR 達(dá) 70.2 dBFS、SFDR 達(dá) 87 dBc；通道隔離度 105 dB，內(nèi)置抖動(dòng)（Dither）和斬波（Chopper）功能，降低噪聲與諧波失真；積分非線性（INL）、微分非線性（DNL）性能優(yōu)異，無(wú)失碼輸出。
• 輸入與帶寬 ：差分輸入滿量程 2 VPP，3 dB 輸入帶寬達(dá) 540 MHz，支持高頻信號(hào)采集；輸入共模電壓固定為 0.95 V，輸入阻抗 6.6 kΩ（差分）、輸入電容 3.7 pF，適配多種信號(hào)源驅(qū)動(dòng)。
• 速率與功耗 ：?jiǎn)瓮ǖ拦牡椭?98 mW（125 MSPS 時(shí)），四通道總功耗最高 475 mW；支持 1 倍 / 2 倍 / 4 倍輸入時(shí)鐘分頻，靈活適配系統(tǒng)時(shí)鐘架構(gòu)。
• 環(huán)境適應(yīng)性 ：工作溫度 -40°C85°C，模擬 / 數(shù)字電源均為 1.7 V1.9 V（標(biāo)稱 1.8 V）；抗靜電性能達(dá) HBM ±2000 V，兼容 1.8 V/3.3 V CMOS 數(shù)字輸入。

二、關(guān)鍵功能與硬件特性

1. 集成功能模塊

• 四通道獨(dú)立 ADC 核心，每通道數(shù)據(jù)通過(guò) LVDS 串行接口輸出，支持 1 線（12 倍串行化）或 2 線（6 倍串行化）模式，減少接口線數(shù)，提升系統(tǒng)集成度。
• 內(nèi)置 PLL 電路，將采樣時(shí)鐘倍頻為位時(shí)鐘，用于數(shù)據(jù)串行化；支持 SYSREF 同步輸入，實(shí)現(xiàn)多芯片同步采集，滿足大規(guī)模多通道系統(tǒng)需求。
• 提供全局掉電、待機(jī)及單通道掉電模式，全局掉電功耗僅 5 mW，待機(jī)模式喚醒時(shí)間 35 μs，平衡性能與節(jié)能需求。

2. 工作模式

• 連續(xù)采樣模式：四通道同步高速采集，適用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸場(chǎng)景。
• 低功耗模式：支持全局掉電（功耗 5 mW）和待機(jī)模式（功耗 45 mW），可通過(guò)引腳或寄存器配置，適配低吞吐量場(chǎng)景。
• 測(cè)試模式：支持全 0、全 1、偽隨機(jī)序列（PRBS）等多種測(cè)試圖案輸出，便于系統(tǒng)自檢與調(diào)試。

3. 封裝與引腳

• 采用 56 引腳 8mm×8mm VQFN 封裝，含獨(dú)立模擬電源（AVDD）、數(shù)字電源（DVDD）及接地引腳，底部熱焊盤需接地優(yōu)化散熱。
• 引腳包括四組差分模擬輸入（INAP/INAMINDM/INDP）、LVDS 數(shù)據(jù)輸出（DAxP/DAxMDDxP/DDxM）、時(shí)鐘輸入（CLKP/CLKM）、同步信號(hào)（SYSREFP/SYSREFM）及 SPI 控制引腳。

三、編程與配置

• 寄存器控制 ：通過(guò) SPI 接口訪問(wèn)多頁(yè)寄存器，配置采樣模式、LVDS 輸出格式、掉電控制、抖動(dòng) / 斬波功能使能等；支持寄存器讀寫(xiě)校驗(yàn)，確保配置可靠性。
• 數(shù)據(jù)格式與接口 ：輸出 12 位二進(jìn)制補(bǔ)碼或偏移二進(jìn)制格式，LVDS 輸出差分電壓 280 mV~460 mV，支持 100 Ω 差分阻抗匹配；幀時(shí)鐘（FCLK）、位時(shí)鐘（DCLK）同步輸出，便于后端數(shù)據(jù)解析。
• 同步與校正 ：SYSREF 信號(hào)實(shí)現(xiàn)多芯片同步，時(shí)鐘分頻功能適配不同輸入時(shí)鐘頻率；內(nèi)置孔徑抖動(dòng)校正，降低外部時(shí)鐘抖動(dòng)對(duì)采樣精度的影響。

四、典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 多載波多模式蜂窩基站、雷達(dá)與智能天線陣列；
• 軟件無(wú)線電（SDR）、微波接收器、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀；
• 電機(jī)控制反饋、無(wú)損檢測(cè)設(shè)備、通信測(cè)試儀器。

五、設(shè)計(jì)關(guān)鍵要點(diǎn)

1. 電源與去耦 ：模擬電源（AVDD）與數(shù)字電源（DVDD）需獨(dú)立供電，各電源引腳就近配置 0.1 μF 陶瓷電容 + 10 μF 電解電容去耦，減少電源噪聲耦合；電源平面需分離，降低數(shù)字噪聲對(duì)模擬電路的干擾。
2. 時(shí)鐘與同步：采用低抖動(dòng)時(shí)鐘源（建議外部時(shí)鐘抖動(dòng)盡可能?。?，時(shí)鐘輸入支持差分（ sine/LVPECL/LVDS）或單端（LVCMOS）驅(qū)動(dòng)；多芯片同步時(shí)需保證 SYSREF 信號(hào)與采樣時(shí)鐘的時(shí)序關(guān)系，滿足建立 / 保持時(shí)間要求。
3. 信號(hào)接口：模擬輸入采用差分布線，長(zhǎng)度匹配，串聯(lián) 5 Ω~15 Ω 電阻抑制寄生振蕩；LVDS 輸出通道需阻抗匹配（100 Ω 差分），遠(yuǎn)離模擬信號(hào)路徑，避免串?dāng)_。
4. 布局規(guī)范：分離模擬與數(shù)字區(qū)域，采用完整接地平面；熱焊盤可靠接地以優(yōu)化散熱；模擬輸入與時(shí)鐘信號(hào)布線避免交叉，數(shù)字輸出走線與模擬輸入走線保持垂直，減少電磁干擾。