Texas Instruments ADC356x低噪声低功耗模数转换器 (ADC) 是低噪声超低功耗16位10MSPS至65MSPS高速ADC。这些器件的噪声频谱密度为–158dBFS/Hz，具有出色的线性度和动态范围，设计用于实现低功耗。ADC356x具有良好的直流精度和IF采样支持，因此适合用于各种应用。仅一个时钟周期的短延迟对高速控制环路有益。ADC功耗随采样速率降低，65MSPS时仅消耗122mW。

数据手册：*附件：Texas Instruments ADC356x低噪声低功耗ADC数据手册.pdf

Texas Instruments ADC356x使用串行LVDS (SLVDS) 接口输出数据，从而最大限度地减少数字互连数量。该器件支持双通道、单通道和半通道选项。ADC356x和ADC358x是引脚对引脚兼容系列，具有16位和18位分辨率以及不同速度等级。这些器件采用40引脚QFN封装 (5mm x 5mm)，支持-40⁰C至+105⁰C扩展工业温度范围。

特性

16位10MSPS至65MSPS ADC
噪声本底：–158dBFS/Hz
低功耗：77mW (10MSPS) 至122mW (65MSPS)
一个时钟周期（1线SLVDS）延迟
指定16位，无失码
INL：± 3LSB；DNL：±0.7LSB
基准（外部或内部）
900MHz (3dB) 输入带宽
-40°C至+105°C工业温度范围
片上双频带数字滤波器（可选）
- 抽取2、4、8、16、32
- 32位NCO
串行LVDS数字接口（2线、1线和1/2线）
40-WQFN (5mm × 5mm) 小尺寸封装
频谱性能 (fIN = 10MHz)
- SNR: 81.9dBFS
- SFDR：95dBc HD2、HD3
- SFDR：100dBFS最差杂散

功能框图

ADC356x系列16位高速ADC技术解析与应用指南

一、产品核心特性

ADC356x是德州仪器推出的高性能16位模数转换器系列，包含ADC3561(10MSPS)、ADC3562(25MSPS)和ADC3563(65MSPS)三款型号。该系列采用WQFN-40封装(5×5mm)，具有以下突出特性：

‌超低噪声性能‌：
- 噪声基底达-158dBFS/Hz(ADC3563)
- SNR达82dBFS(10MHz输入时)
- 无杂散动态范围(SFDR)达95dBc
‌卓越的能效比‌：
- 65MSPS时功耗仅122mW
- 功耗随采样率线性下降(10MSPS时77mW)
- 支持1/2摆幅LVDS接口进一步降低功耗
‌灵活的接口配置‌：
- 支持2线/1线/半线SLVDS输出
- 输出数据速率最高1000Mbps
- 1.8V逻辑兼容控制接口

二、关键技术创新

1. 集成数字下变频器(DDC)

ADC356x集成了可编程数字下变频器，支持：

实数/复数模式可选
2/4/8/16/32倍可编程抽取
32位数控振荡器(NCO)
双通道独立调谐能力
输出带宽最高达26MHz(2倍抽取时)

2. 低延时架构

模拟输入到数据输出仅1时钟周期延时(1线SLVDS模式)
快速唤醒时间：
- 差分时钟模式下12.9μs(内部参考)
- 单端时钟模式下15.9μs(外部参考)

3. 精密参考系统

提供三种参考电压配置方案：

内部1.6V参考(默认)
外部1.6V直接输入
外部1.2V经内部缓冲放大

三、典型应用设计

1. 频谱分析仪前端电路

‌推荐配置‌：

采用THS4541 FDA驱动
33Ω+180nH+100pF采样开关滤波器
1.2V外部参考电压方案
复数模式8倍抽取
2线SLVDS输出接口

‌性能指标‌：

输入带宽：DC-20MHz
输出数据率：8.125MSPS(65MSPS输入时)
SNR：81dBFS@10MHz输入
SFDR：91dBc@10MHz输入

2. 多通道同步系统

‌同步方案‌：

使用PDN/SYNC引脚实现多器件同步
同步信号建立时间500ps(相对采样时钟上升沿)
支持SPI软件同步触发
同步精度<1ns

四、PCB设计要点

‌电源处理‌：
- 每个AVDD引脚配置10μF+0.1μF去耦电容
- 采用星型拓扑连接电源网络
- 1.8V模拟/数字电源分离设计
‌信号完整性‌：
- 时钟走线使用100Ω差分对
- 匹配长度控制在±50ps以内
- 避免在关键路径上使用过孔
‌热管理‌：
- 40引脚WQFN封装θJA=30.7°C/W
- 满负载时确保环境温度<85°C
- 推荐使用4层板设计

五、性能对比分析

参数	ADC3563(65MSPS)	竞品A(16位60MSPS)	优势说明
功耗	122mW	150mW	能效提升23%
噪声密度	-158dBFS/Hz	-155dBFS/Hz	信噪比提升3dB
封装尺寸	5×5mm WQFN	7×7mm QFN	占板面积减少49%
数字接口选项	2/1/0.5线	仅2线	布线灵活性更高

六、寄存器配置要点

‌关键寄存器组‌：
- 0x07：输出接口映射配置
- 0x19：帧时钟设置
- 0x25：抽取因子选择
- 0x2A-0x34：NCO频率设置
‌配置流程示例‌(复数8倍抽取)：
- 加载输出接口位映射(0x07→0x6C)
- 执行E-Fuse加载(0x13→0x01)
- 设置帧时钟源(0x19→0x80)
- 启用DDC(0x24→0x06)
- 配置8倍复数抽取(0x25→0x30)