6.1 參考電壓

ADC08D500的參考電壓來自1.254V的帶隙參考，通過引腳31（$V_{BG}$）提供給用戶，輸出電流能力為 ±100 μA。如果需要更多電流，建議對其進(jìn)行緩沖。內(nèi)部帶隙參考電壓的標(biāo)稱值為650 mV或870 mV，由FSR引腳決定。在擴(kuò)展控制模式下，可以通過配置寄存器調(diào)整滿量程輸入電壓。

6.2 模擬輸入

• 輸入范圍選擇：模擬輸入為差分輸入，滿量程輸入范圍可以通過FSR引腳選擇為650 mVp-p或870 mVp-p，在擴(kuò)展控制模式下，還可以通過串行接口將其調(diào)整為560 mVp-p至840 mVp-p之間的值。為了獲得最佳性能，建議在擴(kuò)展控制模式下將滿量程范圍保持在595 mVp-p至805 mVp-p之間。
• 輸入耦合方式：輸入信號可以采用交流耦合或直流耦合方式。在交流耦合時，$V{CMO}$輸出必須接地；在直流耦合時，需要提供與$V{CMO}$輸出相匹配的共模電壓。
• 單端輸入處理：ADC08D500不支持直接處理單端輸入信號，建議使用合適的巴倫連接變壓器將單端信號轉(zhuǎn)換為差分信號后再輸入到ADC。

  6.3 時鐘輸入

• 時鐘信號要求：ADC08D500的時鐘輸入為差分LVDS輸入（CLK+和CLK-），必須使用差分、交流耦合的時鐘信號驅(qū)動。時鐘信號的頻率應(yīng)在電氣特性表規(guī)定的范圍內(nèi)，并且時鐘信號的高低時間應(yīng)保持在規(guī)定的比例（20/80%）內(nèi)，以確保ADC的性能。
• 時鐘抖動要求：高速、高性能的ADC如ADC08D500需要非常穩(wěn)定的時鐘信號，最小化相位噪聲或抖動。允許的抖動是輸入頻率和輸入信號電平的函數(shù)，具體計算公式為 $t{J(MAX)}=\left(V{IB(P-P)} / V{IBFSR}\right) \times\left(1 /\left(2^{(N+1)} × \pi × f{IN}\right)\right)$，其中 $t{J(MAX)}$ 是所有抖動源的均方根總和，$V{IN(P-P)}$ 是模擬輸入信號的峰 - 峰值，$V{INFSR}$ 是ADC的滿量程范圍，“N” 是ADC的分辨率位數(shù)，$f{IN}$ 是ADC模擬輸入的最大輸入頻率。

  6.4 數(shù)字輸出

  ADC08D500將每個ADC的輸出數(shù)據(jù)解復(fù)用為兩個LVDS輸出總線，每個總線的字速率為ADC輸入時鐘速率的一半，需要將兩個總線進(jìn)行復(fù)用才能獲得完整的轉(zhuǎn)換結(jié)果。輸出時鐘對（DCLK+/-）可用于鎖存LVDS輸出，數(shù)據(jù)在DCLK的上升或下降沿輸出由OutEdge引腳決定。此外，還支持DDR（雙數(shù)據(jù)速率）時鐘模式，在該模式下，每個DCLK邊緣都會輸出一個數(shù)據(jù)字，將DCLK頻率降低到輸入時鐘頻率的1/4。

七、設(shè)計注意事項

7.1 電源旁路

A/D轉(zhuǎn)換器在工作時會產(chǎn)生足夠的瞬態(tài)電流，如果電源旁路不足，可能會導(dǎo)致電源電壓波動，影響轉(zhuǎn)換器的性能。因此，建議在A/D轉(zhuǎn)換器電源引腳附近（距離不超過1英寸，即2.5 cm）放置一個33 μF的電容，并在每個$V_{A}$引腳附近盡可能靠近放置一個0.1 μF的電容。優(yōu)先選擇無引腳芯片電容，因為它們的引腳電感較低。

7.2 電源電壓限制

ADC08D500的電源電壓應(yīng)嚴(yán)格控制在1.9V ±0.1V范圍內(nèi)，任何引腳的電壓都不應(yīng)超過電源電壓或低于地電壓150 mV，即使是在瞬態(tài)情況下也不允許。在電源上電和關(guān)斷過程中，要確保驅(qū)動輸入引腳的電路電源與ADC08D500的電源同步上升，避免出現(xiàn)電壓尖峰損壞器件。建議使用具有過沖保護(hù)功能的電源電路，如使用LM317線性調(diào)節(jié)器（輸入電源電壓為4V至5V）或LM1086線性調(diào)節(jié)器（使用3.3V電源），并在調(diào)節(jié)器輸出端連接一個100Ω的電阻，以提供最小輸出電流，防止上電時出現(xiàn)尖峰。

7.3 熱管理

盡管ADC08D500在低功耗方面表現(xiàn)出色，但由于其高速運行，仍需要注意熱管理。為了確保設(shè)備的可靠性，建議將芯片溫度控制在最高130°C以下。ADC08D500的封裝背面有一個暴露的焊盤，這是主要的散熱路徑，同時也能提供良好的電氣接地。在PCB設(shè)計中，應(yīng)在封裝的足跡內(nèi)包含一個熱焊盤圖案，將暴露的焊盤焊接到該圖案上，以確保良好的熱傳導(dǎo)。熱焊盤圖案應(yīng)至少與封裝暴露焊盤的尺寸相同（5 x 5 mm），并與地電氣連接。為了進(jìn)一步降低結(jié)溫，可以在PCB的另一側(cè)設(shè)置一個約2平方英寸（6.5平方厘米）的銅區(qū)域，并使用熱過孔將其與熱焊盤圖案連接起來。建議使用9至16個熱過孔，過孔的直徑為0.30至0.33 mm，間距為1.2 mm，并進(jìn)行桶形電鍍，以避免焊接過程中焊料吸入過孔，導(dǎo)致熱阻增加。

7.4 布局和接地

正確的接地和信號布線對于確保準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)換至關(guān)重要。建議使用單一的接地平面，而不是將接地平面分為模擬和數(shù)字區(qū)域。由于數(shù)字開關(guān)瞬變主要由高頻分量組成，總接地平面的銅重量對邏輯產(chǎn)生的噪聲影響較小，而總表面積更為重要。應(yīng)將模擬電路與數(shù)字電路保持良好的分離，避免數(shù)字電路的噪聲耦合到敏感的模擬電路中。

7.5 時鐘信號處理

為了獲得最佳的動態(tài)性能，應(yīng)確保ADC時鐘信號的低均方根抖動。建議將ADC時鐘線盡可能縮短，遠(yuǎn)離其他信號，并將其視為傳輸線進(jìn)行處理。其他信號可能會引入抖動到時鐘信號中，而時鐘信號如果不與模擬路徑隔離，也可能會將噪聲引入到模擬路徑中。

7.6 串行接口使用

在使用串行接口時，必須確保在使用前至少對所有8個用戶寄存器進(jìn)行一次寫入，寫入默認(rèn)值或所需值。首次寫入DES Enable寄存器（Dh）時，必須加載默認(rèn)值（0x3FFFh）。只有在所有寄存器都寫入一次后，才能加載其他所需的設(shè)置，包括啟用DES。

八、常見應(yīng)用陷阱及避免方法

8.1 寄存器寫入問題

在擴(kuò)展控制模式下使用串行接口時，必須確保所有8個用戶寄存器都至少寫入一次默認(rèn)值或所需值。特別是首次寫入DES Enable寄存器（Dh）時，要加載默認(rèn)值（0x3FFFh），否則可能會導(dǎo)致設(shè)備無法正常工作。

8.2 輸入電壓范圍

為了確保設(shè)備的可靠性，任何輸入電壓都不應(yīng)超過電源引腳電壓150 mV或低于地引腳電壓150 mV。即使是瞬態(tài)情況下超過這些限制，也可能導(dǎo)致設(shè)備故障或可靠性受損。在高速數(shù)字電路中，經(jīng)常會出現(xiàn)下沖超過地電壓1V的情況，因此需要控制高速線路的阻抗并將其終端匹配到特性阻抗，以控制過沖。

8.3 模擬輸入共模電壓

在直流耦合模式下，輸入共模電壓必須保持在$V{CMO}$輸出的50 mV范圍內(nèi)，并且要跟蹤$V{CMO}$輸出隨溫度的變化。如果輸入共模電壓與$V_{CMO}$的偏差超過50 mV，會導(dǎo)致失真性能下降。

8.4 放大器選擇

在選擇用于驅(qū)動ADC08D500的高頻放大器時要格外小心，因為許多高速放大器的失真可能會比ADC本身更高，從而導(dǎo)致整個系統(tǒng)的性能下降。

8.5 參考電壓驅(qū)動

參考電壓旨在提供固定的兩個不同滿量程值（650 mVp-p和870 mVp-p），過度驅(qū)動$V_{BG}$引腳不會改變滿量程值，但可能會影響設(shè)備的正常運行。

8.6 時鐘信號問題

• 時鐘電平：ADC時鐘電平不應(yīng)超過操作額定表中規(guī)定的電平，否則可能會導(dǎo)致輸入偏移發(fā)生變化。
• 時鐘抖動：使用具有過大抖動的時鐘源、過長的時鐘信號走線或其他信號耦合到時鐘信號走線，都會導(dǎo)致采樣間隔變化，從而增加輸出噪聲并降低SNR性能。

  8.7 散熱問題

  為了確保設(shè)備的可靠性，必須提供足夠的散熱措施，可以通過充足的氣流或在電路板中內(nèi)置簡單的散熱片來實現(xiàn)。同時，要確保封裝背面的暴露焊盤接地良好，以獲得最佳性能。

九、總結(jié)

ADC08D500以其高性能、低功耗和豐富的功能，為電子工程師們提供了一個優(yōu)秀的A/D轉(zhuǎn)換解決方案。在設(shè)計過程中，工程師們需要充分了解其各項特性和技術(shù)參數(shù)，注意應(yīng)用中的各種細(xì)節(jié)和陷阱，以確保設(shè)備的正常運行和系統(tǒng)的高性能。希望本文能夠為工程師們在使用ADC08D500進(jìn)行設(shè)計時提供有價值的參考。