Texas Instruments ADC354x低噪声超低功耗模数转换器 (ADC) 是低噪声、超低功耗、14位、10至65MSPS高速ADC。这些器件设计用于实现低功耗,具有–155dBFS/Hz噪声频谱密度。ADC354x具有出色的直流精度和IF采样支持,因此非常适合用于各种应用。仅一个时钟周期的短延迟对高速控制环路有益。该ADC在65MSPS时仅消耗79mW,并且随采样速率降低,功耗变化非常好。
数据手册:*附件:Texas Instruments ADC354x低噪声超低功耗ADC数据手册.pdf
Texas Instruments ADC354x使用SDR、DDR或串行CMOS接口来输出数据,具有最低功耗的数字接口和灵活性,可最大限度地减少数字互连数量。这些器件是引脚对引脚兼容系列,具有不同速度等级。这些器件支持扩展工业温度范围:−40°C至+105°C。
特性
- 14位10/25/65MSPS ADC
- 噪声基底:-155dBFS/Hz
- 超低功耗,优化功率调节[35mW(10MSPS)至84mW(65MSPS)]
- 1个时钟周期延迟
- INL:±0.6LSB;DNL:±0.1LSB
- 外部或内部基准
- 900MHz (3dB) 输入带宽
- -40°C至+105°C工业温度范围
- 片上数字滤波器(可选)
- 抽取2、4、8、16、32
- 32位NCO
- SDR/DDR和串行CMOS接口
- 40-WQFN (5mm × 5mm) 封装,小占位面积
- 1.8V单电源
- 频谱性能 (f
IN= 10 MHz)- SNR:79.0dBFS
- SFDR:87dBc HD2、HD3
- SFDR:99dBFS最差杂散
- 频谱性能 (f
IN=64MHz):- SNR:78.0dBFS
- SFDR:70dBc HD2、HD3
- SFDR:91dBFS最差杂散
功能框图

超低功耗高性能ADC技术解析:TI ADC354x系列在工业与通信中的应用
一、ADC354x系列产品概述
Texas Instruments推出的ADC3541、ADC3542和ADC3543(ADC354x)系列是14位分辨率、采样率从10MSPS到65MSPS的高速模数转换器,代表了当前低功耗高性能ADC的技术前沿。该系列专为超低功耗设计,噪声谱密度低至-155dBFS/Hz,在工业监控、通信基础设施和高速控制环路等应用中表现出色。
该系列产品采用单1.8V供电,功耗表现优异:从10MSPS时的35mW到65MSPS时的84mW,功率随采样率降低而显著下降。所有器件采用5mm×5mm的40引脚WQFN封装,支持-40°C至+105°C的工业温度范围。
二、核心技术创新与性能特点
1. 突破性的噪声性能
ADC354x系列实现了-155dBFS/Hz的噪声基底,这一指标在同类14位ADC中处于领先地位。在10MHz输入信号时,信噪比(SNR)达到79.0dBFS,无杂散动态范围(SFDR)为87dBc(HD2/HD3);即使在64MHz高频输入时,仍能保持78.0dBFS的SNR和70dBc的SFDR。
2. 超低延迟架构
该系列采用创新架构实现了仅1个时钟周期的转换延迟,使其特别适合需要快速响应的应用场景,如:
- 电机控制环路
- 实时电力质量分析
- 雷达信号处理
- 高速数据采集系统
3. 灵活的接口设计
ADC354x提供三种数字接口选项:
- 单数据速率(SDR)CMOS接口
- 双数据速率(DDR)CMOS接口
- 串行CMOS接口
这种设计既满足了高速数据传输需求,又能通过串行接口减少PCB布线复杂度,为系统设计提供了极大灵活性。
三、关键参数与技术规格
1. 直流精度
- 积分非线性(INL) :±0.6LSB
- 差分非线性(DNL) :±0.1LSB
- 输入带宽:900MHz(-3dB)
2. 参考电压设计
支持内部和外部参考电压模式,内部集成1.2V参考电压缓冲器(REFBUF),简化了系统设计并提高了稳定性。
3. 可选数字滤波器
这一特性使其特别适合软件定义无线电(SDR)和频谱分析等需要数字信号处理的应用。
四、系列产品对比与选型指南
| 型号 | 分辨率 | 最大采样率 | 典型功耗 | 主要应用场景 |
|---|---|---|---|---|
| ADC3541 | 14位 | 10MSPS | 35mW | 低速工业监控、便携设备 |
| ADC3542 | 14位 | 25MSPS | 待补充 | 中速数据采集、电力分析 |
| ADC3543 | 14位 | 65MSPS | 79mW | 通信基础设施、雷达 |
| ADC3544 | 14位 | 125MSPS | 待补充 | 高速信号处理、高级成像 |
表:ADC354x系列产品对比表
五、典型应用方案
1. 工业监控系统
在工业4.0背景下,ADC354x系列的低功耗和高精度特性使其成为以下应用的理想选择:
2. 通信基础设施
凭借900MHz的输入带宽和优秀的动态性能,该系列可支持:
3. 智能电网与电力分析
数字滤波器和NCO功能使其能精确分析:
- 电力谐波失真
- 瞬态电压波动
- 电能质量参数
六、设计考虑与优化建议
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