ADC08DL502 8 位双路 500 MSPS 低功耗模数转换器技术规格与应用总结-电子发烧友网

该ADC08DL502是一款双通道、低功耗、高性能CMOS模数转换器。该ADC08DL502以高达 500 MSPS 的采样率将信号数字化至 8 位分辨率。消费该器件在 1.2 V 单电源的解复用模式下以 500 MSPS 的典型功率为 1.9 W，因此确保在整个工作温度范围内没有缺失代码。独特的折叠和插补架构、全差分比较器设计、创新设计内部采样保持放大器和校准方案可实现所有超出奈奎斯特的动态参数，产生 7.5 的有效位数（ENOB），125 MHz 输入信号和 500 MHz 采样率，同时提供 10^−18^法典错误率（CER）
*附件：adc08dl502.pdf

该转换器在掉电模式下通常消耗 3.3 mW，并提供无铅 144 引脚 LQFP，可在改进的工业（-40°C ≤ T 一个 ≤ +70°C）温度范围。

特性

单路+1.9V ±0.1V工作电压
占空比校正采样时钟

主要技术参数

分辨率：8位
最大转换率：500 MSPS
代码错误率：10 ^−18^ （典型值）
ENOB @ 125 MHz 输入：7.5 位（典型值）
DNL：±0.15 LSB（典型值）
功耗
- 在 1：2 解复用器输出下运行：1.25W（典型值）
- 掉电模式：3.3 mW（典型值）

参数

方框图

一、产品概述

ADC08DL502 是德州仪器（TI）推出的高速、低功耗双路模数转换器（ADC），核心优势为 500 MSPS 超高采样率、双路同步采样与优异的动态性能，专为卫星调制解调器、数字示波器、直接射频下变频通信系统、测试仪器等高速信号采集场景设计。器件采用 8 位分辨率折叠插值架构，集成校准功能与 LVDS 输出接口，文档版本为 SNAS582B，发布于 2012 年 3 月，2013 年 3 月修订，采用 144 引脚 LQFP 封装，工作温度范围 - 40°C 至 70°C。

二、核心参数与性能特性

1. 基础规格

ADC 性能 ：8 位分辨率，无丢失码；INL±0.3 LSB（典型）、±0.9 LSB（最大），DNL±0.15 LSB（典型）、±0.75 LSB（最大）；零偏误差 - 0.45 LSB（典型），满量程误差 ±25 mV（最大）；码错误率（C.E.R.）典型值 10⁻¹⁸。
动态性能 ：125 MHz 输入时 ENOB 达 7.5 位、SNR 47.8 dB、SFDR 58.5 dB；248 MHz 输入时 ENOB 7.6 位、SNR 48.5 dB、SFDR 59.1 dB；全功率带宽 2 GHz，增益平坦度 ±0.8 dB（直流至 248 MHz）；三阶互调失真（IMD3）71.4 dBFS，总谐波失真（THD）-54.2 dB。
接口特性 ：双路差分模拟输入（VINI±、VINQ±），支持交流 / 直流耦合；32 路 LVDS 数据输出（4 组 8 位总线），输出格式为偏移二进制；支持 1:2 解复用模式（降低输出数据率）与 DDR/SDR 时钟模式；串行接口（SCLK/SDATA/SCS）用于扩展控制模式。

2. 供电与功耗

供电范围 ：模拟电源（VA）与数字驱动电源（VDR）均为 1.8 V-2.0 V，标称 1.9 V 单电源供电。
功耗表现 ：1:2 解复用模式下典型功耗 1.25 W，掉电模式仅 3.3 mW；模拟电源电流典型值 494 mA，数字驱动电源电流典型值 168 mA，适配高速低功耗场景。

3. 封装与环境适应性

封装类型 ：144 引脚 LQFP 封装，结到环境热阻 43.6 °C/W，结到壳热阻 12.5 °C/W，封装尺寸适配中等规模 PCB 布局。
可靠性 ：ESD 防护（HBM 2500 V、MM 250 V、CDM 1000 V）；存储温度范围 - 65°C 至 150°C，最大结温 145°C，满足工业级可靠性要求。

4. 关键功能特性

高速专用功能 ：双路同步采样，支持多器件同步（通过 DCLK_RST 信号）；内置校准电路，可上电自动校准或手动触发校准，校准后优化 INL、DNL 与增益误差；输入时钟占空比校正（20%-80% 容错），降低时钟源要求。
系统集成特性 ：支持测试模式输出，便于系统调试；扩展控制模式下可通过寄存器调整输入满量程范围（560 mVPP-840 mVPP）与通道偏移（±45 mV）；Out Of Range（OR）信号指示输入超量程。

三、工作模式与功能原理

1. 核心架构

采用 “差分采样保持电路→折叠插值 ADC→校准电路→解复用器→LVDS 输出缓冲” 架构，双路独立 ADC 支持同步采样；内置 1.26 V 带隙基准源（VBG），提供稳定参考；通过校准 trim 输入差分终端电阻与器件参数，确保高动态性能。

2. 主要工作模式

模式	核心配置	关键参数	适用场景
正常采样模式	500 MSPS 采样率，双路同步工作	1:2 解复用输出，数据率 250 MSPS / 总线	高速双路信号采集
非解复用模式	采样率≤500 MSPS，单路输出总线	DDR 模式，数据率与采样率一致	高速单路信号采集
掉电模式	PD 引脚高电平，器件整体断电	功耗 3.3 mW，输出高阻	低功耗待机场景
单通道模式	PDQ 引脚高电平，仅 “Q” 通道断电	“I” 通道正常工作，保留双路架构	单路信号采集，节省功耗

3. 关键功能细节

校准功能 ：上电自动校准或通过 CAL 引脚手动触发，校准周期典型值 1.4×10⁶时钟周期，校准期间优化线性度与动态性能；支持电阻微调禁用（RTD），确保 DCLK 持续输出。
时钟与同步 ：差分时钟输入（CLK±），支持 200 MHz-500 MHz 采样率；DCLK 输出用于数据锁存，支持 0°/90° 相位调整；多器件可通过 DCLK_RST 信号同步，确保多通道一致性。
扩展控制 ：通过串行接口访问 9 个寄存器，可配置输入满量程、通道偏移、采样时钟相位、LVDS 输出幅度等参数，适配复杂系统需求。

四、应用场景与设计建议

1. 典型应用领域

卫星通信（调制解调器）、数字示波器、射频下变频系统、高速数据采集卡、测试测量仪器、雷达信号处理。

2. 设计关键要点

电源设计 ：VA 与 VDR 引脚需分别供电，每路电源就近并联 0.1 μF 陶瓷电容与 33 μF 钽电容滤波；电源间建议串联铁氧体磁珠隔离，避免数字噪声耦合至模拟部分。
输入与接地 ：模拟输入采用差分驱动，交流耦合时 VCMO 引脚接地，直流耦合时输入共模电压需匹配 VCMO 输出（1.26 V 典型值）；PCB 采用单点接地平面，模拟区与数字区严格分区，避免高频噪声耦合。
时钟设计 ：时钟输入需交流耦合，差分阻抗匹配 100 Ω；时钟源需低抖动（建议 rms 抖动≤0.4 ps），避免动态性能退化；长距离时钟线需做阻抗匹配与屏蔽。
布线与防护 ：LVDS 输出线采用 100 Ω 差分阻抗匹配，减少反射；模拟输入线远离数字信号线与时钟线，避免串扰；未使用的模拟通道交流耦合时接交流地，直流耦合时接 VCMO。