ADS412x/4x 是一系列12位/14位模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC），采樣率最高可達(dá)250MSPS。這些器件采用創(chuàng)新設(shè)計技術(shù)，在1.8V供電下極低功耗的同時實現(xiàn)高動態(tài)性能。這些設(shè)備非常適合多載波寬帶寬通信應(yīng)用。

ADS412x/4x具有細(xì)微增益選項，可用于提升SFDR在較低全刻度輸入范圍，尤其是高輸入頻率下的性能。它們包括一個直流偏移校正環(huán)路，可用于取消ADC偏移。在較低采樣率下，ADC自動以降低功率運行，性能不損失。
*附件：ads4149.pdf

ADS412x/4x采用緊湊型QFN-48封裝，適用于工業(yè)溫度范圍（–40°C至+85°C）

特性

• 最大采樣率：250MSPS
• 1.8V單電源的超低功率：
  • 201毫瓦總功率，160MSPS
  • 總功率265mW，250MSPS
• 高動態(tài)性能：
  • 信噪比：170MHz時為70.6dBFS
  • SFDR：170MHz時84dBc
• 采樣率動態(tài)功率縮放
• 輸出接口：
  • 雙倍數(shù)據(jù)率（DDR）LVDS，具備可編程擺幅和強(qiáng)度
    • 標(biāo)準(zhǔn)擺幅：350mV
    • 低擺幅：200mV
    • 默認(rèn)強(qiáng)度：100Ω 終端
    • 2倍強(qiáng)度：50Ω終端
  • 還支持 1.8V 并行 CMOS 接口
• 可編程增益最高可編程6dB，用于信噪比/SFDR權(quán)衡
• 直流偏移校正
• 支持低輸入時鐘幅度至200mVPP
• 包裝：QFN-48（7毫米×7毫米）

參數(shù)

方框圖

ADS412x/414x 是德州儀器（TI）推出的 12 位 / 14 位高速 ADC 系列，核心優(yōu)勢為 250 MSPS 最高采樣率、超低功耗（1.8V 單電源供電）、DDR LVDS/CMOS 雙輸出接口，集成可編程增益與偏移校正功能，是多載波通信、寬帶信號采集等高速數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換場景的理想選擇。

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（ADS4126/4129）與 14 位（ADS4146/4149）分辨率，無失碼；最高采樣率 250 MSPS（ADS4129/4149）、160 MSPS（ADS4126/4146），支持動態(tài)功耗縮放。
• 動態(tài)性能 ：170 MHz 輸入時，SNR 最高 70.8 dBFS，SFDR 最高 88.3 dBc，THD 低至 84.7 dBc；模擬輸入帶寬 550 MHz，支持高頻信號采集。
• 精度表現(xiàn) ：微分非線性（DNL）±0.5 LSB，積分非線性（INL）±2 LSB；偏移誤差 ±15 mV，溫度漂移 0.003 mV/°C，穩(wěn)定性優(yōu)異。
• 輸入輸出 ：差分輸入范圍 2 VPP，共模電壓 0.95 V；支持 DDR LVDS（200/350 mV 可調(diào)擺幅）與并行 CMOS 輸出，適配不同傳輸場景。

2. 環(huán)境與封裝

• 工作溫度：-40°C~85°C（工業(yè)級），適配惡劣工作環(huán)境；
• 封裝形式：48 引腳 7mm×7mm QFN（RGZ 封裝），帶裸露熱焊盤，RoHS 兼容，MSL 等級 3（260°C 回流焊 168 小時）；
• 功耗表現(xiàn)：250 MSPS 時總功耗 265 mW，待機(jī)功耗 10 mW，超低功耗優(yōu)勢顯著；
• 供電電壓：單 1.8 V 供電（AVDD/DRVDD），內(nèi)部集成 LDO，簡化供電設(shè)計。

二、關(guān)鍵功能特性

1. 信號調(diào)理與校正

• 可編程增益：0~6 dB 可調(diào)（0.5 dB 步進(jìn)），通過降低滿量程輸入范圍提升高頻率輸入時的 SFDR，支持 SNR/SFDR 靈活權(quán)衡。
• 偏移校正：內(nèi)置直流偏移校正環(huán)路，校正范圍 ±10 mV，時間常數(shù)可編程（1M~2G 時鐘周期），可凍結(jié)校正結(jié)果，適配穩(wěn)定工作場景。
• 測試模式：支持全 0、全 1、翻轉(zhuǎn)、斜坡等測試圖案輸出，便于系統(tǒng)調(diào)試與數(shù)據(jù)捕獲驗證。

2. 輸入輸出與控制

• 輸入特性：差分采樣架構(gòu)，內(nèi)置 RC 濾波器抑制采樣毛刺；建議輸入串聯(lián) 5~15 Ω 電阻，優(yōu)化高頻性能。
• 輸出接口：DDR LVDS 模式下雙數(shù)據(jù)位復(fù)用傳輸，降低引腳數(shù)量；CMOS 模式支持單端并行輸出，最大負(fù)載電容 5 pF。
• 控制接口：3 線 SPI 串行接口，支持寄存器讀寫與狀態(tài)回讀；OVR 引腳實時指示輸入過載狀態(tài)，響應(yīng)迅速。

3. 功耗與電源管理

• 多功耗模式：支持全局掉電（10 mW）、待機(jī)（185 mW）、輸出緩沖禁用三種低功耗模式，適配不同工作階段需求。
• 動態(tài)功耗縮放：采樣率低于 80 MSPS 時自動進(jìn)入低速模式，功耗同比降低，無性能損失。

三、產(chǎn)品差異與選型

四、應(yīng)用與設(shè)計要點

1. 典型應(yīng)用場景

• 通信系統(tǒng)：多載波基站、寬帶無線通信、軟件無線電（SDR）；
• 測試測量：高速數(shù)據(jù)采集卡、頻譜分析儀、雷達(dá)信號處理；
• 工業(yè)電子：高頻信號監(jiān)測、精密儀器數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。

2. 硬件設(shè)計建議

• 外部元件 ：AVDD/DRVDD 引腳就近并聯(lián) 0.1 μF 去耦電容；VCM 引腳外接 0.1 μF 電容濾波，確保共模電壓穩(wěn)定。
• 信號布線：模擬輸入（INP/INM）與時鐘輸入（CLKP/CLKM）差分布線，減少串?dāng)_；LVDS 輸出線對長度匹配，降低傳輸失真。
• 輸入驅(qū)動：推薦差分驅(qū)動電路，串聯(lián) 5~15 Ω 電阻抑制寄生振蕩；高頻場景采用 1:1 變壓器耦合，提升共模抑制比。

3. 軟件與配置

• 增益配置：高頻輸入（>200 MHz）時選 6 dB 增益，優(yōu)化 SFDR；弱信號場景選低增益，保障 SNR。
• 偏移校正：啟用 EN OFFSET CORR 位，根據(jù)采樣率設(shè)置時間常數(shù)（高采樣率選小時間常數(shù)），快速跟蹤偏移變化。
• 性能優(yōu)化：啟用 HI PERF MODE 1/2（寄存器 03h/4Ah），提升寬頻率范圍內(nèi)的動態(tài)性能。

五、產(chǎn)品優(yōu)勢與選型適配

• 核心優(yōu)勢：1.8V 單電源實現(xiàn)超低功耗，250 MSPS 采樣率下功耗僅 265 mW；集成可編程增益與偏移校正，減少外部元件；DDR LVDS 輸出降低傳輸損耗，支持長距離傳輸。
• 選型建議：根據(jù)分辨率需求選擇 12 位（ADS412x）或 14 位（ADS414x）系列，根據(jù)采樣率需求選擇 160 MSPS（ADS4126/4146）或 250 MSPS（ADS4129/4149）型號；高頻場景優(yōu)先選 LVDS 輸出，短距離低成本場景選 CMOS 輸出。