12位、3.6 GSPS ADC12D1800是 TI 超高速 ADC 家族的最新進展，基于 10 位 GHz 系列 ADC 的特性、架構(gòu)和功能。

ADC12D1800提供靈活的LVDS接口，具有多種SPI可編程選項，便于板設(shè)計和FPGA/ASIC數(shù)據(jù)采集。LVDS輸出兼容IEEE 1596.3-1996，并支持可編程共模電壓。
*附件：adc12d1800.pdf

該產(chǎn)品采用含鉛或無鉛292球熱增強BGA包裝，工業(yè)溫度范圍為-40°C至+85°C。

為實現(xiàn) f 的滿額定性能 時鐘 >1.6 GHz，通過串行接口將最大功率設(shè)置寫入寄存器6小時;更多信息請參見第5.6.1節(jié)。

特性

• 可配置為3.6 GSPS交錯或1.8 GSPS雙 ADC

• 與ADC10D1000/1500和ADC12D1000/1600兼容引腳

• 內(nèi)部終端緩沖差分模擬輸入

• 交錯正時自動與手動傾斜調(diào)節(jié)

• 系統(tǒng)調(diào)試輸出端的測試模式

• 可編程15位增益和12位加號偏移

• 可編程 t廣告調(diào)整功能

• 1：1 非多工或 1：2 去多工 LVDS 輸出

• 多芯片系統(tǒng)的自動同步功能

• 單一1.9伏±0.1伏電源

• 主要規(guī)格

  • 分辨率：12位
  • 交錯式3.6 GSPS ADC
    • 噪聲底密度 –153.5 dBm/Hz（類型）
    • IMD3 –61 dBFS（類型）
    • 噪聲功率比：48.5 dB（類型）
    • 功率 4.4 W（典型）
    • 全功率帶寬 1.75 GHz（典型）
  • 雙1.8 GSPSADC，F(xiàn)in = 125MHz
    • ENOB：9.4（類型）
    • 信噪比 58.5 dB（典型）
    • SFDR 73 dBc（類型）
    • 功率 4.4 W（典型）
    • 全功率帶寬 2.8 GHz（類型）

  參數(shù)
  
  方框圖

ADC12D1800 是德州儀器（TI）推出的 12 位超高速模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），核心優(yōu)勢為 3.6 GSPS 超高采樣率、寬頻帶性能與靈活工作模式，支持交錯采樣與雙路獨立采樣切換，適配寬帶通信、雷達 / LIDAR、高速數(shù)據(jù)采集等對采樣速率和帶寬要求嚴(yán)苛的場景。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 分辨率與采樣率 ：12 位分辨率，無缺失碼；支持 3.6 GSPS 交錯采樣（DES 模式）或雙路 1.8 GSPS 獨立采樣（Non-DES 模式），采樣時鐘頻率范圍 150 MHz~1.8 GHz。
• 動態(tài)性能 ：有效位數(shù)（ENOB）典型值 9.4 位（125 MHz 輸入），信號 - to - 噪聲比（SNR）58.5 dB，無雜散動態(tài)范圍（SFDR）73 dBc，總諧波失真（THD）-68.5 dB；3 階互調(diào)失真（IMD3）-61 dBFS，噪聲功率比（NPR）48.5 dB，動態(tài)性能優(yōu)異。
• 帶寬與噪聲 ：全功率帶寬（FPBW）最高 2.8 GHz（Non-DES 模式），噪聲底密度 - 153.5 dBm/Hz；積分非線性（INL）±2.5 LSB，微分非線性（DNL）±0.4 LSB，精度表現(xiàn)穩(wěn)定。
• 輸入特性 ：差分輸入阻抗 100 Ω，支持 AC/DC 耦合；滿量程差分輸入范圍 740~1000 mVPP（可通過寄存器編程調(diào)整），輸入偏置電流低，適配高頻信號輸入。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-40°C~85°C（工業(yè)級），滿足嚴(yán)苛環(huán)境應(yīng)用需求；
• 封裝形式：292 引腳熱增強型 BGA 封裝，尺寸 27.00 mm×27.00 mm，RoHS 兼容，MSL 等級 3，峰值回流溫度 260°C；
• ESD 防護：人體模型（HBM）±2.5 kV，充電設(shè)備模型（CDM）±1000 V，機器模型（MM）±250 V，防護性能可靠。
• 功耗：典型功耗 4.4 W（1.9 V 供電，3.6 GSPS 模式），支持單通道斷電降耗，斷電時功耗低至 43.7 mW。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 靈活工作模式

• 采樣模式切換：支持雙沿采樣（DES）與普通采樣（Non-DES）模式，DES 模式可將單路輸入信號采樣率提升至 3.6 GSPS，Non-DES 模式下雙路獨立工作，適配不同速率需求。
• 輸出解復(fù)用：支持 1:1 非解復(fù)用（Non-Demux）與 1:2 解復(fù)用（Demux）模式，Demux 模式可將輸出數(shù)據(jù)率減半，降低后端處理壓力。
• 多芯片同步：AutoSync 功能支持多芯片級聯(lián)同步，通過主從模式與參考時鐘實現(xiàn)多 ADC 時序一致性；支持 DCLK 復(fù)位同步，適配高通道數(shù)系統(tǒng)擴展。

2. 可編程與校準(zhǔn)功能

• 增益與偏移調(diào)整：15 位可編程增益（滿量程范圍可調(diào)）與 12 位帶符號偏移調(diào)整，支持 I/Q 通道獨立校準(zhǔn)，偏移調(diào)整范圍 ±45 mV。
• 自校準(zhǔn)功能：支持上電自校準(zhǔn)與命令觸發(fā)校準(zhǔn)，可校準(zhǔn)輸入端接電阻、時鐘電阻及內(nèi)部線性度，校準(zhǔn)后優(yōu)化 INL、DNL 及動態(tài)性能；支持校準(zhǔn)參數(shù)存儲與回讀，縮短二次啟動時間。
• 測試模式：內(nèi)置固定測試圖案輸出功能，便于系統(tǒng)鏈路調(diào)試與故障排查。

3. 接口與控制

• 輸出接口：LVDS 差分輸出，兼容 IEEE 1596.3 標(biāo)準(zhǔn)，支持 0°/90° 數(shù)據(jù) - 時鐘相位調(diào)整，差分輸出電壓 400~800 mVPP，可選擇 1.2 V/0.8 V 共模電壓。
• 控制模式：支持?jǐn)U展控制模式（ECM）與非擴展控制模式（Non-ECM），ECM 通過 SPI 接口配置 16 個控制寄存器，Non-ECM 通過引腳直接控制核心功能，靈活適配不同系統(tǒng)設(shè)計。

三、應(yīng)用與設(shè)計要點

1. 典型應(yīng)用場景

• 寬帶通信：軟件無線電（SDR）、多載波基站、寬帶射頻接收機；
• 雷達 / LIDAR：脈沖雷達、激光雷達信號采集；
• 高速數(shù)據(jù)采集：高速示波器、數(shù)據(jù)采集卡、射頻采樣系統(tǒng)；
• 消費電子：高端機頂盒、射頻信號處理設(shè)備。

2. 硬件設(shè)計建議

• 供電與去耦 ：模擬電源（VA、VTC）、數(shù)字電源（VDR、VE）需獨立供電，各電源引腳就近放置 0.1 μF 陶瓷電容 + 100 nF 鉭電容去耦，模擬地與數(shù)字地單點連接，減少噪聲耦合。
• 輸入驅(qū)動：模擬輸入與時鐘輸入需采用差分驅(qū)動，推薦使用 balun 變壓器實現(xiàn)單端 - 差分轉(zhuǎn)換；輸入串接耦合電容（典型值 4.7 nF），匹配 100 Ω 差分阻抗，降低信號反射。
• 布局規(guī)范：高頻信號（時鐘、模擬輸入）采用阻抗控制布線，差分線等長設(shè)計；模擬區(qū)域與數(shù)字區(qū)域嚴(yán)格分區(qū)，時鐘線遠離模擬信號線；封裝裸露焊盤（PowerPAD）焊接至接地平面，提升散熱與抗干擾性能。

3. 軟件與配置

• 寄存器配置：通過 SPI 接口配置工作模式（DES/Non-DES、Demux/Non-Demux）、增益、偏移、校準(zhǔn)參數(shù)等；關(guān)鍵寄存器支持增益調(diào)整、時序補償、多芯片同步等功能配置。
• 校準(zhǔn)操作：上電后需執(zhí)行自校準(zhǔn)，變更工作模式或環(huán)境溫度顯著變化后建議重新校準(zhǔn)；支持校準(zhǔn)參數(shù)保存，下次啟動可直接加載，節(jié)省校準(zhǔn)時間。
• 多芯片協(xié)同：通過 AutoSync 功能配置主從 ADC，主 ADC 輸出參考時鐘至從 ADC，實現(xiàn)多芯片采樣時序同步；需確保時鐘路徑延遲一致，避免同步偏差。

四、產(chǎn)品優(yōu)勢與選型適配

• 核心優(yōu)勢：3.6 GSPS 超高采樣率滿足超高速信號采集需求；2.8 GHz 寬頻帶支持高頻信號直接采樣；靈活的工作模式與校準(zhǔn)功能適配不同應(yīng)用場景；LVDS 接口與多芯片同步功能便于系統(tǒng)擴展。
• 選型建議：對采樣速率、帶寬要求極高的寬帶通信、雷達設(shè)備優(yōu)先選擇；低功耗場景可關(guān)閉單通道或降低采樣率；需更高分辨率可考慮 TI 14 位超高速 ADC 系列，需更高帶寬可搭配專用高頻放大器（如 LMH3401）提升輸入驅(qū)動性能。