ADC3664 双通道、14位、125MSPS、高信噪比、低功耗ADC技术手册

ADC3664器件是一款低噪声、超低功耗、14位、125MSPS、高速双通道ADC。该器件专为实现最低噪声性能而设计，可提供–156.9 dBFS/Hz的噪声频谱密度以及出色的线性度和动态范围。该ADC3664提供IF采样支持，使该器件适用于广泛的应用。高速控制环路受益于低至一个时钟周期的短延迟。ADC在125 MSPS时仅消耗100 mW/ch，其功耗在较低采样率下可以很好地扩展。

该ADC3664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的数量。该器件支持双通道、单通道和半通道选项。该ADC3664与一系列16位分辨率ADC引脚兼容。该器件支持–40至+105⁰C的扩展工业温度范围。
*附件：adc3664.pdf

特性

• 14位125 MSPS ADC
• 本底噪声：–156.9 dBFS/Hz
• 低功耗：100 mW/ch
• 延迟：2 个时钟周期
• 电压基准：
  • 外部：65 至 125 MSPS
  • 内部：100 至 125 MSPS
• 保证 14 位，无遗漏代码
• 输入带宽：1.4 GHz （3 dB）
• INL：±2.6 LSB;DNL：±0.9 LSB
• 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、32
  • 32 位 NCO
• 串行LVDS数字接口（2线、1线和1/2线）
• 小尺寸：40-VQFN（5 mm × 5 mm）封装
• 光谱性能（f 在 = 5 MHz）：
  • 信噪比：77.5 dBFS
  • SFDR：84dBc HD2、HD3
  • SFDR：92-dBFS 最差支线
• 光谱性能（f 在 = 70 兆赫）：
  • 信噪比：75.5 dBFS
  • SFDR：76dBc HD2、HD3
  • SFDR：84-dBFS 最差杂散

参数

方框图

ADC3664 是德州仪器推出的 14 位双通道高速 ADC，核心优势为低噪声、低功耗与灵活数字信号处理能力，专为高速数据采集、软件无线电等场景设计，支持 IF 采样与多模式数据输出。

核心参数与特性

• 分辨率与采样：14 位分辨率无失码，最高采样率 125 MSPS；外部参考时采样率 65-125 MSPS，内部参考时 100-125 MSPS。
• 动态性能：噪声谱密度 - 156.9 dBFS/Hz，5MHz 输入时 SNR 达 77.5 dBFS、SFDR 92 dBFS；INL±2.6 LSB、DNL±0.9 LSB，线性度优异。
• 输入与带宽：模拟输入带宽 1.4 GHz（-3 dB），差分输入满量程 3.2 Vpp；输入共模电压 0.95 V，支持 AC/DC 耦合。
• 供电与封装：模拟 / 数字供电 1.75V-1.85V，单通道功耗 100 mW（125 MSPS）；工作温度 - 40°C-105°C，采用 40 引脚 WQFN 封装（5mm×5mm）。
• 接口规格：串行 LVDS 接口，支持 2 线 / 1 线 / 1/2 线模式；输出分辨率可配置 14/16/18/20 位，数据速率最高 1 Gbps。

关键功能设计

• 数字信号处理：集成 32 位 NCO 与可编程数字下变频器（DDC），支持 2/4/8/16/32 倍实 / 复抽取；提供 6-dB 数字增益补偿，可减轻外部抗混叠滤波器设计压力。
• 灵活校准与同步：支持通道平均功能，可通过 SYNC 引脚或 SPI 指令实现多器件同步；内置测试图案生成器（斜坡 / 自定义模式），便于系统调试。
• 参考与时钟：支持内部 1.6V 参考、外部 1.6V 参考或外部 1.2V 参考（经内部缓冲放大）；时钟支持差分 / 单端输入，单端模式可降低功耗。
• 输出与控制：支持二进制补码 / 偏移二进制输出格式；通过 SPI 接口或引脚配置核心功能，支持全局 / 局部电源管理，休眠功耗低至 12 mW。

典型应用场景

• 数据采集：高速数据采集系统、源测量单元（SMU），满足高精度宽频段信号采集需求。
• 通信与仪器：软件无线电（SDR）、通信基础设施、频谱分析仪，适配 IF 采样与信号处理。
• 工业与雷达：控制环路、光谱分析、雷达系统，适配低延迟与低功耗需求。

设计与使用建议

• 电源与去耦：模拟电源（AVDD）与数字接口电源（IOVDD）需独立供电，就近并联低 ESR 去耦电容；参考引脚（VREF/REFBUF）需靠近器件摆放旁路电容，降低噪声。
• 输入与时钟：模拟输入建议添加采样毛刺滤波器，根据输入频率选择匹配的 RC 参数；时钟优先选择低抖动差分输入，长距离传输需终端匹配。
• 布局注意：采用独立接地平面，模拟与数字信号分区域布线；差分信号线长度匹配，避免阻抗不连续；热焊盘需焊接至 PCB 接地平面，优化散热。
• 校准与同步：上电后需硬件复位初始化，校准周期约 200000 个时钟周期；多器件同步需确保 SYNC 信号与采样时钟时序匹配，抽取模式下同步时钟分频器。