VSP5610/11/12是高速、高性能的16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），擁有四個(gè)獨(dú)立采樣電路通道，用于多輸出電荷耦合器件（CCD）和互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體（CMOS）線傳感器。傳感器的像素?cái)?shù)據(jù)通過采樣/保持（SH）或相關(guān)雙采樣器（CDS）電路采樣，然后由ADC轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。數(shù)據(jù)輸出可在低電壓差分信令（LVDS）或CMOS模式下選擇。
*附件：vsp5610.pdf

VSP5610/11/12 包含可編程增益，以支持亮度引起的像素級(jí)曲折。集成的數(shù)字轉(zhuǎn)模擬轉(zhuǎn)換器（DAC）可用于調(diào)整模擬輸入信號(hào)的偏移電平。此外，這些設(shè)備集成了定時(shí)發(fā)生器（TG）用于傳感器工作控制。

VSP5610/11/12 的磁芯電壓為1.65V至1.95V，I/O電壓為3.0V至3.6V。鐵芯電壓由內(nèi)置低壓衰減器（LDO）提供。

特性

• 四通道CCD/CMOS信號(hào)：可選擇2通道、3通道和4通道
• 電源：僅3.3 V，類型
  （內(nèi)置LDO，3.3 V至1.8 V）
• 最大轉(zhuǎn)化率：
  • VSP5610：35 MSPS
  • VSP5611：50 MSPS
  • VSP5612：70 MSPS
• 16位分辨率
• CDS/SH 可選擇
• 最大輸入信號(hào)范圍：2.0 V
• 模擬與數(shù)字混合增益：
  • 模擬增益：0.5 V/V 到 3.5 V/V，每
    3/64 V/V 步進(jìn)
  • 數(shù)字增益：1 V/V到2 V/V，每
    1/256 V/V步進(jìn)
• 偏移校正DAC：±250 mV，8位
• 標(biāo)準(zhǔn)LVDS/CMOS可選輸出：
  • LVDS：數(shù)據(jù)通道：2通道，3通道時(shí)鐘通道：1通道8位/7位串行器可選
  • CMOS：4位×4,8位×2位
• 定時(shí)發(fā)生器：
  • 快速傳輸時(shí)鐘：八個(gè)信號(hào)
  • 慢傳時(shí)鐘：六個(gè)信號(hào)
• 時(shí)序調(diào)整分辨率：t MCLK /48
• 輸入鉗位/輸入?yún)⒖茧娖?內(nèi)部/外部可選
• 參考DAC：0.5 V，1.1 V，1.5 V，2 V
• SPI?：三線串行
• GPIO：四端口

參數(shù)

方框圖

VSP5610/11/12 是德州儀器（TI）推出的高性能多通道模擬前端芯片系列，核心優(yōu)勢(shì)為 16 位高分辨率、2~4 通道靈活配置、集成采樣保持 / 相關(guān)雙采樣（SH/CDS）、可編程增益與時(shí)序發(fā)生器，支持 LVDS/CMOS 雙輸出模式，是復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、掃描儀等辦公自動(dòng)化設(shè)備中 CCD/CMOS 線傳感器信號(hào)采集的專用解決方案。

一、核心產(chǎn)品參數(shù)

1. 基礎(chǔ)性能指標(biāo)

• 分辨率與轉(zhuǎn)換率 ：16 位分辨率（無失碼），三型號(hào)核心差異為最大轉(zhuǎn)換率 ——VSP5610（35 MSPS）、VSP5611（50 MSPS）、VSP5612（70 MSPS），單通道最高速率分別達(dá) 11.66/16.66/23.33 MHz。
• 靜態(tài)精度 ：微分非線性（DNL）±0.5 LSB，積分非線性（INL）±2 LSB；總絕對(duì)增益誤差 ±10%，信號(hào)完整性優(yōu)異。
• 信號(hào)調(diào)理能力 ：模擬增益 0.53.5 V/V（63 級(jí)步進(jìn)），數(shù)字增益 1.02.0 V/V（255 級(jí)步進(jìn)）；8 位偏移校正 DAC（±250 mV 范圍），適配不同傳感器信號(hào)幅度。
• 動(dòng)態(tài)性能 ：信噪比（SNR）最高 76 dB，通道串?dāng)_≤±15 LSB，輸入等效噪聲低至 0.91 nV/rtHz，弱信號(hào)采集能力強(qiáng)。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：0°C~85°C，適配辦公設(shè)備常規(guī)工作環(huán)境；
• 封裝形式：56 引腳 QFN（RSH 封裝），帶裸露熱焊盤，RoHS 兼容，MSL 等級(jí) 3（260°C 回流焊 168 小時(shí)）；
• 功耗表現(xiàn)：VSP5612 LVDS 輸出模式功耗 542 mW，待機(jī)模式僅 15 mW，功耗與性能均衡；
• 供電電壓：?jiǎn)?3.3 V 供電，內(nèi)置 LDO 將核心電壓轉(zhuǎn)換為 1.8 V，簡(jiǎn)化供電設(shè)計(jì)。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 采樣與信號(hào)調(diào)理

• 采樣模式：支持 CDS（相關(guān)雙采樣）與 SH（采樣保持）模式，CDS 可抑制 CCD 復(fù)位噪聲，SH 適配 CMOS/CCD 傳感器，通道獨(dú)立配置。
• 輸入鉗位：支持像素鉗位、行鉗位、無鉗位三種模式，鉗位電平可選擇固定 2.2 V、內(nèi)部 DAC 輸出（0.5/1.1/1.5/2.0 V）或外部輸入，適配不同傳感器偏置需求。
• 參考與偏移校正：內(nèi)置參考 DAC（輸出精度 ±10%），8 位偏移 DAC 可校正輸入信號(hào)直流偏移，溫度漂移 ±2%，穩(wěn)定性強(qiáng)。

2. 輸出與控制

• 輸出接口：支持 LVDS（23 通道數(shù)據(jù) + 1 通道時(shí)鐘）與 CMOS（4 位 ×4/8 位 ×2）雙模式，LVDS 差分輸出電壓 300400 mV，抗干擾能力強(qiáng)。
• 時(shí)序發(fā)生器（TG）：集成 8 路快速傳輸時(shí)鐘、6 路慢速傳輸時(shí)鐘，時(shí)序調(diào)整分辨率 tMCLK/48，可直接驅(qū)動(dòng)傳感器工作，無需外部時(shí)序芯片。
• 串行接口：3 線 SPI 控制，支持寄存器讀寫配置；4 路 GPIO，擴(kuò)展靈活。

三、產(chǎn)品差異與選型

四、應(yīng)用與設(shè)計(jì)要點(diǎn)

1. 典型應(yīng)用場(chǎng)景

• 辦公自動(dòng)化：復(fù)印機(jī)、傳真機(jī)、平板掃描儀的線陣 CCD/CMOS 傳感器信號(hào)采集；
• 工業(yè)檢測(cè)：低速率工業(yè)條碼掃描、小型圖像采集模塊。

2. 硬件設(shè)計(jì)建議

• 外部元件 ：VDD/DVDD_IO/LVDD 引腳需就近并聯(lián) 0.1 μF 去耦電容；ISET 引腳外接 10 kΩ±1% 電阻，穩(wěn)定內(nèi)部參考電壓。
• 信號(hào)布線：模擬輸入（AINx）與地（AINGNDx）差分布線，減少串?dāng)_；LVDS 輸出線對(duì)長(zhǎng)度匹配，降低信號(hào)失真。
• 通道配置：根據(jù)傳感器通道數(shù)選擇 2/3/4 通道模式，通過 AIN_CH_SEL 寄存器配置；CDS 模式適配 CCD，SH 模式適配 CMOS，按需切換。

3. 軟件與配置

• 增益選擇：弱信號(hào)場(chǎng)景選高模擬增益（如 3.5 V/V），避免數(shù)字增益引入噪聲；強(qiáng)信號(hào)場(chǎng)景選低增益，防止信號(hào)飽和。
• 時(shí)序配置：通過內(nèi)部寄存器設(shè)置 TG 時(shí)鐘參數(shù)，同步傳感器的行周期與像素周期；CLPDM 周期配置在虛擬像素或光學(xué)黑像素區(qū)間，提升鉗位穩(wěn)定性。

五、產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)與適配性

• 核心優(yōu)勢(shì)：高度集成 SH/CDS、增益調(diào)節(jié)、時(shí)序發(fā)生器，減少外部元件；支持 LVDS/CMOS 雙輸出，適配不同后端處理芯片；單電源供電，簡(jiǎn)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
• 選型建議：根據(jù)設(shè)備掃描速率需求選擇型號(hào) —— 低速設(shè)備選 VSP5610，中高速設(shè)備選 VSP5611/12；需長(zhǎng)距離傳輸選 LVDS 輸出，短距離低成本場(chǎng)景選 CMOS 輸出。