凌力尔特的低功率模数转换器LTC2259-16的性能特点及应用分析

凌力尔特公司 （Linear Technology Corporation） 的低功率、16 位、无漏码、80Msps 模数转换器 （ADC） LTC2259-16，其功耗仅为 89mW，尚不及同类竞争 16 位解决方案的一半。LTC2259-16 为现有的 14 位低功率 LTC2259-14 ADC 系列提供了一种引脚兼容的升级，是具双倍数据速率 （DDR） CMOS/LVDS 输出的单通道 16 位 ADC 中功耗最低的一款。除了功率显著降低之外，LTC2259-16 还拥有两个旨在抑制数字反馈的有用特点，包括交替位极性 （ABP） 模式和一个数字输出随机函数发生器。这些特点与低功率相组合，简化了众多应用中采用高速 ADC 所进行的设计工作，包括 HD 广播摄像机、IMO 雷达、以太网测试仪、便携式测试和仪表、软件定义无线电及蜂窝基站。

当来自 ADC 输出的能量回馈耦合至模拟电路部分时，数字反馈将出现，从而引起干扰。这种干扰在噪声层中表现为异常的整形，而在 ADC 输出频谱中则表现为寄生噪声。最坏的情况出现在中间标度 （这里，所有的输出正在从“1”变至“0”或从“0”变至“1”），将产生回馈耦合至输入端的大接地电流。

为了消除这种影响，LTC2259-16 的专有交替位极性模式在输出缓冲器之前将所有的奇数位反转，以使“1”和“0”变换的数目相等。这种方法有效地消除了会对数字反馈产生影响的大接地平面电流。除了交替位极性模式之外，该器件还提供了一个可任选的数据输出随机函数发生器，用于抑制来自数字输出的干扰。该随机函数发生器负责对数字输出进行去相关处理，以降低回馈耦合至 ADC 输入中的重复码型在输出频谱中引发无用音调的可能性。上述两种数字反馈抑制方法均使无寄生动态范围 （SFDR） 性能改善 10dB 至 15dB。

LTC2259-16 采用一个 1.8V 的低电压模拟工作电源，在基带上提供了 73.1dB 的信噪比 （SNR） 性能和 88dB 的 SFDR。0.17psRMS 的超低抖动实现了 IF 频率的欠采样以及卓越的噪声性能。LTC6406 是推荐用于保持 LTC2259-16 之 AC 性能的轨至轨 ADC 驱动器。

LTC2259-16 的数字输出可被设定为全速率 CMOS、DDR CMOS 或 DDR LVDS。双倍数据速率数字输出允许在时钟的上升沿和下降沿上传输数据，从而将所需的数据线数目减少了一半。一个单独的输出电源提供了 1.2V 至 1.8V 的 CMOS 输出摆幅。

LTC2259-16 采用 6mm x 6mm QFN 封装，内置一个时钟占空比稳定器电路，以便于实现非 50% 的时钟占空比、可编程数字输出定时、可编程 LVDS 输出电流和任选的 LVDS 输出终端。这些特点组合起来，以使 ADC 与数字接收器之间的数据传输变得更加灵活。

LTC2259-16 属于一个引脚兼容的 14 位和 12 位 ADC 系列，采样率范围为 25Msps至 150Msps，功耗为 35mW 至 149mW。

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