ADC3683EVMCVAL评估模块技术解析与应用指南
Texas Instruments ADC3683EVMCVAL ADC评估模块（EVM）用于评估ADC36XXQML-SP模数转换器（ADC）。ADC36XXQML-SP使用串行低压差分信号（LVDS）接口输出数字数据。串行化LVDS接口支持高达1Gbps的输出速率。Texas Instruments ADC36XXQML-SP可使用内部抽取滤波器以过采样+抽取模式运行，以提高动态范围并放松外部抗混叠滤波器。
数据手册：*附件：Texas Instruments ADC3683EVMCVAL ADC评估模块 (EVM)数据手册.pdf
特性
- 变压器耦合或单端时钟输入
- 变压器耦合或单端模拟输入
- FMC连接器
- 单个5V电源插孔，方便开机
- REF35160QDBVR精密电压基准，用于ADC 1.6V外部参考
- REFBUF测试点提供了更改电压基准的硬件选项
方框图
ADC3683EVMCVAL评估模块技术解析与应用指南
一、产品概述
ADC3683EVMCVAL是德州仪器(TI)专为评估ADC36XXQML-SP系列高速模数转换器而设计的评估模块。该模块通过FMC连接器提供完整的信号链评估解决方案，主要特点包括：
- 高性能ADC评估平台：支持ADC36XXQML-SP系列18位SAR ADC的全面性能评估
- 灵活的接口配置：支持变压器耦合或单端时钟/模拟输入
- 简化电源设计：单5V电源输入，内置TPS7A9401DSC超低噪声LDO生成1.8V核心电源
- 参考电压可选：支持1.6V内部参考或外部精密参考电压(REF35160QDBVR)
二、关键硬件特性
1. 信号链架构
模块采用三级信号处理架构：
- 输入级：ADT4-1WT+变压器实现单端到差分转换，带宽DC-30MHz
- 采样级：ADC36XXQML-SP SAR ADC，支持1Gbps LVDS输出
- 接口级：FMC连接器转HSMC，通过TSW1400EVM实现数据采集
2. 电源管理
- 主电源：5V@1A输入(J18)，经TPS7A9401DSC转换为1.8V AVDD/DVDD
- 参考电源：3.3V@1A输入(VREF测试点)，经REF35160QDBVR生成1.6V基准
- USB电源：5V mini-USB接口(J17)为FTDI电路供电
3. 时钟系统
- 采样时钟：65MHz外部输入(J12)，经ADT4-1WT+转换为差分信号
- 数据时钟：292.5MHz LVDS输入(J14)，通过SN65LVDS100DGKR驱动
三、软件配置流程
1. 必需软件
- HSDC Pro：数据采集GUI(兼容TSW1400EVM)
- ADC35XX EVM GUI：器件配置界面
2. 典型配置步骤
- 硬件连接完成后启动ADC35XX EVM GUI
- 设置参数：
- 分辨率：18位
- 模式：2 Wire
- DDC：Bypass
- 采样率(Fs)：65MHz
- 禁用CDC Clock Enable滑块
- 执行软件复位(Reset)后点击Configure
3. 数据捕获流程
- HSDC Pro中选择ADC3683_2W_18bit固件
- 输入ADC输出数据率(65M)
- 计算相干频率(输入5M后自动计算)
- 调整信号发生器频率后点击Capture
四、性能评估方法
1. 测试设置要求
- 信号源同步：所有信号发生器需共享10MHz参考
- 输入信号链：
- 5MHz信号源→带通滤波器→J6(通道A)/J9(通道B)
- 幅度设置：+10dBm(约2.8Vpp)
- 时钟信号链：
- 65MHz信号源→带通滤波器→J12(CLK)
- 292.5MHz信号源→J14(DCLKIN)
2. 典型性能指标
在默认配置下典型测试结果包括：
- 信噪比(SNR) ：>90dB(5MHz输入)
- 无杂散动态范围(SFDR) ：>100dBc
- 有效位数(ENOB) ：16位以上
五、设计参考资源
1. 硬件设计文件
- 原理图：包含电源管理、时钟分配和ADC接口电路
- PCB布局：6层板设计，关键信号阻抗控制100Ω
- BOM清单：详细列明所有器件型号与参数
2. 关键器件选型
| 器件型号 | 功能描述 |
|---|---|
| TPS7A9401DSC | 超低噪声LDO(1.8V输出) |
| REF35160QDBVR | 1.6V精密电压基准 |
| ADT4-1WT+ | 射频变压器(单端转差分) |
| SN65LVDS100DGKR | LVDS驱动器 |
六、应用场景
1. 无线基础设施
2. 测试测量
3. 工业系统
- 高动态范围振动分析
- 精密电源质量监测
七、使用注意事项
- 电源时序：需先上电3.3V VREF，再上电5V主电源
- 信号完整性：
- 使用高质量SMA电缆连接信号源
- 避免输入信号超过3.2Vpp全量程
- 热管理：
- 持续工作时芯片表面温度可达60°C
- 确保评估环境通风良好
- 静电防护：
- 操作时需佩戴防静电手环
- 存储时应置于防静电袋中
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