Texas Instruments ADC3910Dx和ADC3910Sx 10位125MSPS模数转换器 (ADC) 是一系列超低功耗10位125MSPS高速单通道和双通道模数转换器。仅一个时钟周期的短延迟对高速控制环路有益。该ADC在125Msps时的功耗仅为92mW，可按较低采样率进行功耗调节。

数据手册：*附件：Texas Instruments ADC3910Dx和ADC3910Sx 10位125MSPS ADC数据手册.pdf

该器件使用DDR、HDDR、SDR或串行CMOS接口输出从+1.8V到+3.3V的数据，以满足各种接收器的要求。该器件通过带有可编程高低阈值、迟滞和事件计数器的数字比较器，根据通道实施由事件引发的中断，来实现模拟监控功能。该器件是引脚对引脚兼容的ADC系列，具有8位和10位分辨率以及不同速度等级。Texas Instruments ADC3910Dx和ADC3910Sx采用32引脚VQFN封装，支持-40°C至+105°C的工业温度范围。

特性

• 采样率高达125MSPS
• 一个时钟周期延迟
• 低功率（双通道）
  • 125MSPS时92mW
  • 25MSPS时59mW
  • 4mW（PD模式）
• 32-VQFN (4mm x 4mm) 小尺寸
• 单通道或双通道ADC
• 双数字比较器
• 内部或外部基准
• 无失码，±1LSB INL
• 缓冲、差分或单端输入
• 输入带宽：150MHz (3dB)
• 1.8V单电源，具有可选3.3VIO 功能
• 工业温度范围：-40°C至105°C
• 片上数字滤波器（可选），抽取2、4、8、16
• 并行 (SDR、DDR) 和串行CMOS接口
• 频谱性能 (fIN = 5MHz)
  • SNR：61 dBFS
  • SFDR：65dBc

功能框图

德州仪器ADC3910系列：高性能低功耗10位125MSPS ADC技术解析

一、产品概述

德州仪器(TI)的ADC3910Dx和ADC3910Sx系列是专为高速信号处理设计的10位分辨率模数转换器家族，提供单通道(ADC3910Sx)和双通道(ADC3910Dx)配置，采样率范围从25MSPS到125MSPS。该系列产品以其‌超低功耗‌和‌低延迟‌特性在工业应用中表现出色，特别适合需要快速响应时间的控制系统。

二、关键特性

1. ‌高性能参数‌：
   • 分辨率：10位(可选8位模式)
   • 采样率：25/65/125MSPS可选
   • 信噪比(SNR)：最高61.2dBFS(125MSPS时)
   • 无杂散动态范围(SFDR)：最高67dBc
   • 模拟输入带宽：150MHz(-3dB)
2. ‌低功耗设计‌：
   • 125MSPS双通道模式下仅消耗97mW
   • 功耗随采样率线性降低(25MSPS时59mW)
   • 待机模式功耗低至4mW
3. ‌独特架构优势‌：
   • 1个时钟周期的超低延迟
   • 集成输入缓冲器，支持差分或单端输入
   • 可选内部/外部参考电压(1.2V)

三、应用领域

1. ‌雷达与无线电系统‌：
   • 得益于150MHz的输入带宽和优良的动态性能，非常适合中频采样应用
2. ‌ 激光雷达(LiDAR) ‌：
   • 1个时钟周期的低延迟特性使其能快速响应距离测量信号
3. ‌工业控制系统‌：
   • 低功耗和小封装(4mm×4mm VQFN)适合空间受限的嵌入式应用
4. ‌测试测量设备‌：
   • 集成数字比较器和统计引擎简化了阈值检测和信号分析

四、技术亮点解析

1. ‌数字下变频(DDC)技术‌：
   • 支持2/4/8/16倍实时抽取
   • 提供至少70dB的阻带抑制
   • 输出带宽可达采样率的40%(如125MSPS时50MHz)
2. ‌智能监测功能‌：
   • 双数字比较器，可编程高低阈值
   • 统计引擎可记录最小值、最大值、和值及平方和
   • 过载检测功能保护前端电路
3. ‌灵活的接口配置‌：
   • 支持DDR/SDR CMOS并行输出
   • 可配置为8/10/12/16位输出分辨率
   • 1.8V至3.3V可调I/O电压

五、设计考虑事项

1. ‌电源管理‌：
   • 建议使用两级稳压(开关电源+LDO)
   • AVDD(1.8V)和IOVDD(1.8-3.3V)应独立供电
   • 参考电压引脚需接10μF+0.1μF去耦电容
2. ‌布局建议‌：
   • 模拟输入走线尽量短，避免过孔
   • 时钟信号需保证快速边沿(推荐方波)
   • 热焊盘必须与PCB良好焊接
3. ‌性能优化‌：
   • 输入信号保持在-1dBFS可获得最佳动态性能
   • 高频应用可禁用非线性校正节省0.5mA电流
   • 低于25MHz信号可使用低功耗输入缓冲模式

六、典型应用方案

图1展示了一个基于ADC3910D125的频谱分析仪前端设计：

• 采用THS4541全差分放大器驱动ADC输入
• 1.2V内部参考电压简化设计
• 抗混叠滤波器根据应用频带定制
• FPGA实现数字信号处理和后端接口

该方案在125MSPS采样率下实测性能：

• 5MHz输入时SNR达60dBFS，SFDR 56dBc
• 10MHz输入时SNR保持60dBFS，SFDR 52dBc

七、选型指南

型号	通道数	采样率	功耗	封装
ADC3910D125	双通道	125MSPS	97mW	32-VQFN
ADC3910S125	单通道	125MSPS	80mW	32-VQFN
ADC3910D065	双通道	65MSPS	76mW	32-VQFN
ADC3910S065	单通道	65MSPS	58mW	32-VQFN