ADS5411 11 位 105MSPS 模数转换器（ADC）产品手册总结

该ADS5411是一款11位、105毫秒每秒的模数转换器（ADC），使用5V电源，同时提供3.3V CMOS兼容的数字输出。ADS5411输入缓冲器隔离了片上轨道与保持（T&H）内部切换，避免干扰信号源。还配备了内部参考发生器，以进一步简化系统设计。ADS5411在输入频率上具有出色的低噪声和线性表现。只有2.2伏PP输入范围简化了多载波应用的设计，载波在数字域中选择。

ADS5411提供带散热器封装的52针HTQFP版本。该ADS5411基于先进的德州仪器互补双极工艺（BiCom3），并在整个工业温度范围内（–40°C至85°C）内规范。
*附件：ads5411.pdf

特性

• 11位分辨率
• 105 MSPS 最大采样率
• 信噪比 = 66.4 dBc，频率为105 MSPS和50 MHz IF
• SFDR = 90 dBc，频率为105 MSPS，频率为50 MHz
• SNR = 65.7 dBc，105 MSPS 和 170 MHz 中频
• SFDR = 81 dBc，105 MSPS 和 170 MHz 中频
• 2.2 VPP差分输入范围
• 5伏供电作业
• 3.3 V CMOS 兼容输出
• 1.9 W 总功耗
• 2s补码输出格式
• 片上输入模拟缓冲器、跟踪保持和参考电路
• 52针HTQFP封装带裸露散热片
• 工业温度范围 = –40°C 至 85°C
• 与ADS5423、ADS5424和AD6645兼容引脚
• 应用
  • 单通道和多通道数字接收机
  • 基站基础设施
  • 仪表
  • 视频与成像
• 相关设备
  • 计时：CDC7005
  • 放大器：OPA695，THS4509

参数

一、产品核心概述

ADS5411 是德州仪器推出的高速高精度流水线型 ADC，具备 11 位分辨率和 105MSPS 最大采样率，采用 5V 模拟供电和 3.3V 数字输出供电，核心优势为宽输入带宽、低噪声与高线性度，适用于单 / 多通道数字接收器、基站基础设施、仪器仪表及视频成像等场景，工作温度范围为–40°C 至 + 85°C，封装形式为 52 引脚 HTQFP（带裸露散热焊盘），与 ADS5423、ADS5424、AD6645 引脚兼容。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与线性度 ：11 位分辨率，无失码；微分非线性误差（DNL）典型值 ±0.25 LSB，最大 ±0.5 LSB；积分非线性误差（INL）典型值 ±0.2 LSB，最大 ±0.5 LSB；偏移误差最大 ±5 mV，增益误差最大 ±5% FS。
• 信号性能 ：50MHz 中频输入时，信噪比（SNR）达 66.4 dBc，无杂散动态范围（SFDR）达 90 dBc；170MHz 中频输入时，SNR 达 65.7 dBc，SFDR 达 81 dBc；模拟输入带宽 570 MHz，差分输入范围 2.2 VPP，输入共模电压 2.4 V。
• 功耗与时序 ：总功耗典型值 1.9 W，最大 2.2 W；孔径延迟典型值 500 ps，孔径抖动典型值 150 fs；数据延迟 3 个时钟周期，输出摆率 2 ns（上升 / 下降时间）。

2. 核心功能

• 内置模拟输入缓冲器、跟踪保持电路（T&H）及参考电路，输入差分阻抗 1 kΩ、电容 1.5 pF，有效隔离信号源与内部开关干扰。
• 支持单端或差分时钟输入，时钟幅度 1~5 VPP，占空比 40%~60%，差分时钟配置可优化抗干扰性与抖动性能。
• 数字输出为二进制补码格式，含 11 位数据引脚（D10~D0）、数据就绪信号（DRY）及超量程指示（OVR），3.3V CMOS 兼容，输出低电平最大 0.6 V、高电平最小 2.6 V。

三、封装与引脚

1. 封装信息

采用 52 引脚 HTQFP（PGP）封装，带裸露散热焊盘，托盘装（ADS5411IPGP）数量 160 片，卷盘装（ADS5411IPGPR）数量 1000 片，符合 RoHS 标准，MSL 等级 3（260°C 回流焊，168 小时保质期）；散热焊盘需焊接至 PCB 以优化热性能，焊接后结到环境热阻（θJA）最低 15.8 °C/W（200 LFM 气流）。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：AVDD（模拟供电，4.75V5.25V）、DRVDD（数字输出供电，3V3.6V）、GND（模拟地与数字地，外部共地）、VREF（2.4V 参考电压，需 0.1µF 电容去耦）。
• 信号输入：AIN/AIN（差分模拟输入）、CLK/CLK（差分时钟输入，上升沿触发转换）。
• 数字输出：D0（LSB）~D10（MSB）（数据输出）、DRY（数据就绪）、OVR（超量程指示，高电平表示输入超满量程）、DMID（输出数据中点电压，约 DRVDD/2）。

四、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 高速数据采集系统、射频接收器、基站信号处理、精密仪器仪表及视频图像采集设备。
• 适配 OPA695、THS4509 等运放作为输入驱动，支持单端转差分配置，可通过 RF 变压器实现信号匹配。

2. 设计资源

• 输入配置 ：推荐差分输入驱动，可通过 RF 变压器或差分运放实现单端转差分；输入端需匹配 50Ω 阻抗，避免信号反射。
• 时钟配置：低抖动场景优先选择差分时钟，时钟源推荐 CDC7005；单端时钟需将 CLK 引脚通过 0.01µF 电容耦合，CLK 引脚经 0.01µF 电容接地。
• 布局指南：采用多层 PCB 与单一地平面，模拟输入迹线远离数字输出与时钟迹线；AVDD 和 DRVDD 引脚就近配置去耦电容；散热焊盘需焊接至 PCB 并预留至少 25 个热过孔，确保散热效率。

五、可靠性与订单信息

• ESD 防护需遵循标准操作流程，避免器件性能退化或损坏；存储温度范围–65°C 至 + 150°C，结温最高 150°C。
• 可订购型号包括托盘装（ADS5411IPGP）和卷盘装（ADS5411IPGPR），均支持–40°C~+85°C 工业级工作温度，引脚标识为 ADS5411IPGP。