ADS58J64 技术文档核心总结

该ADS58J64是一款低功耗、宽带宽、14位、1-GSPS、四通道、电信接收器设备。该ADS58J64支持数据速率高达 10 Gbps 的 JESD204B 串行接口，每个通道一个通道。缓冲模拟输入在宽频率范围内提供均匀的输入阻抗，并最大限度地减少采样保持毛刺能量。该ADS58J64在较大的输入频率范围内以极低的功耗提供出色的无杂散动态范围 （SFDR）。数字信号处理模块包括复杂的混频器，然后是低通滤波器，具有2倍和-4倍的射击选项，支持高达200 MHz的接收带宽。该ADS58J64还支持突发模式下的14位、500MSPS输出，使该器件适用于数字预失真（DPD）观测接收器。
*附件：ads58j64.pdf

JESD204B接口减少了接口线的数量，从而实现了高系统集成密度。内部锁相环 （PLL） 将输入的模数转换器 （ADC） 采样时钟相乘，以得出用于序列化来自每个通道的 14 位数据的位时钟。

特性

• 四通道
• 14 位分辨率
• 最大采样率：1 GSPS
• 最大输出采样率：500 MSPS
• 具有高阻抗输入的模拟输入缓冲器
• 输入3 dB带宽：1 GHz
• 输出选项：
  • Rx：带低通滤波器的 Decimate-by-2 和 -4 选项
  • 支持 200 MHz 复杂带宽或 100 MHz 实际带宽
  • DPD FB：2 倍抽取，14 位突发模式输出
• 1.1伏聚丙烯差分满量程输入
• JESD204B接口：
  • 子类 1 支持
  • 每个 ADC 1 通道，高达 10 Gbps
  • 用于一对通道的专用 SYNC 引脚
• 支持多芯片同步
• 72引脚VQFN封装（10 mm×10 mm）
• 功耗：625 mW/通道
• 光谱性能（连拍模式，高分辨率）：
  • f 在 = 190 MHz IF，–1 dBFS：
    • 信噪比：69 dBFS
    • NSD：–153 dBFS/Hz
    • SFDR：86 dBc（HD2、HD3）、95 dBFS（非 HD2、HD3）
  • f 在 = 370 MHz IF，–3 dBFS：
    • 信噪比：68.5 dBFS
    • NSD：–152.5 dBFS/Hz
    • SFDR：80 dBc（HD2、HD3）、86 dBFS（非 HD2、HD3）

参数

方框图

ADS58J64 是德州仪器推出的四通道高速高精度模数转换器（ADC），分辨率 14 位，最高采样率 1 GSPS，支持 1 GHz 输入带宽，集成数字下变频器（DDC）与 JESD204B 接口，专为多载波蜂窝基站、电信接收机等高频宽带场景设计，兼具低功耗与高动态范围特性。

一、核心基础信息

（一）核心定位与关键参数

• 采样与输入：四通道设计，采样率 400 MHz-1 GSPS；输入 3-dB 带宽 1 GHz，差分输入满量程 1.1 VPP，输入共模电压 1.3 V。
• 精度性能：噪声底 -153 dBFS/Hz，孔径抖动 100 fs rms；190 MHz 输入下 SNR 典型 69.2 dBFS、无杂散动态范围（SFDR）86 dBc，非二次 / 三次谐波 SFDR 达 95 dBc。
• 工作环境：工业级温度范围 -40°C 至 100°C；ESD 防护 HBM ±2000 V；多电源域供电（AVDD19：1.8-2.0 V，AVDD/DVDD：1.1-1.2 V）。

（二）封装与引脚

• 封装类型：72 引脚 VQFN 封装（RMP/RRH 两种选项），尺寸 10.00 mm×10.00 mm，带散热焊盘，需接地优化热性能。
• 引脚功能：包含四通道差分模拟输入（INAP/M、INBP/M 等）、时钟输入（CLKINP/M）、SYSREF 同步引脚、JESD204B 数据输出（DAP/M、DBP/M 等）、SPI 控制引脚及 burst 模式专用触发 / 就绪引脚（TRIGAB/CD、TRDYAB/CD）。

二、核心特性与功能模块

（一）模拟前端与采样

• 输入设计：内置高阻抗缓冲器，输入电阻 4 kΩ，电容 2.5 pF；支持交流耦合，内部通过 2 kΩ 电阻偏置至共模电压。
• 采样优化：采用 2 倍交错采样架构，内置背景校正，降低通道失配；相邻通道串扰隔离度≥70 dB，远距离通道≥110 dB。

（二）数字下变频器（DDC）与工作模式

• 多模式支持：8 种工作模式，涵盖 2/4 倍抽选、复数 / 实数输出、burst 模式（14 位高分辨率 + 9 位低分辨率交替输出）。
• 关键功能：每通道集成 16 位数控振荡器（NCO），支持频率精准调谐；两级抽选滤波器，阻带抑制约 40 dB，支持低通 / 高通配置。

（三）JESD204B 接口与同步

• 接口性能：Subclass 1 兼容，每通道 1 路 SerDes 通道，单 lane 速率最高 10 Gbps，支持 8b/10b 编码与扰码。
• 同步能力：支持 SYSREF 信号实现多芯片同步，可重置 NCO 相位与 LMFC 计数器；提供双 SYNCb 引脚，支持通道对（AB/CD）独立同步或全局同步。

（四）电源与功耗

• 供电要求：需先启动 1.15 V 电源（AVDD/DVDD/IOVDD），再启动 1.9 V AVDD19，确保工厂校准参数正常加载。
• 功耗表现：四通道工作典型功耗 2.37 W（1 GSPS，burst 模式）；全局掉电模式功耗 120 mW，快速掉电唤醒时间 5 μs。

（五）burst 模式特性

• 输出格式：交替输出 14 位高分辨率与 9 位低分辨率样本，支持自动 / 手动触发模式。
• 灵活配置：高 / 低分辨率样本数可通过寄存器编程（HC：1-2²⁵、LC：1-2²⁸），默认占空比 1:3，避免高分辨率输出过度占用带宽。

三、应用场景与设计要点

（一）典型应用

• 电信系统：多载波 GSM 基站、多模蜂窝基础设施、电信 DPD 观测接收机、回程接收机；
• 通用高频：RF 中继器、分布式天线系统、宽带无线接收系统。

（二）设计关键要点

• 电源去耦：各电源引脚就近并联 0.1 μF 陶瓷电容，电源源端搭配 10 μF/1 μF 组合电容，模拟地与数字地单点连接。
• 布线要求：模拟输入与数字信号走线反向布局，减少串扰；时钟路径采用 LVDS/LVPECL 驱动，需交流耦合与 100 Ω 阻抗匹配。
• 同步配置：多芯片同步时统一 SYSREF 时钟源，频率建议低于 5 MHz；SYSREF 需在 SPI 编程前稳定建立。
• 频率规划：通过合理选择时钟频率与信号频段，使谐波失真分量落在抽选滤波器阻带外，提升线性度性能。

四、封装与订购信息

• 系列规格：仅单一型号 ADS58J64，不同封装选项性能一致，区别在于热阻与包装形式。
• 订购型号：核心型号包括 ADS58J64IRMPR（卷带 1500 片）、ADS58J64IRRHT（卷带 250 片）等，引脚镀层为 NIPDAU，MSL 等级 3（260°C 峰值回流），符合 RoHS 标准。