LM98722 3 通道 16 位 45MSPS 模拟前端（AFE）产品手册总结

该LM98722是一套全集成的高性能16位、45 MSPS信号处理系统 适用于数字彩色复印机、扫描仪及其他图像处理应用的解决方案。高速 信号吞吐量通过创新架构实现，采用相关双采样 （CDS），通常用于CCD阵列，或采样保持（S/H）输入（用于高速CCD或 CMOS图像传感器）。信号路径使用8位可编程增益放大器（PGA），为+/–9位 偏移校正DAC以及独立控制的数字黑平校正环路，分别用于每个 输入。PGA和偏置DAC独立编程，允许唯一的增益值和 三个模拟输入的偏移。信号随后被路由到45 MHz高频段 高性能模拟转数字转换器（ADC）。全差分处理通道显示 卓越的抗噪能力，噪声底噪极低，仅为-74dB。16位ADC表现非常出色 动态表现使LM98722在图像复制链中透明。
*附件：lm98722.pdf

内置了一个非常灵活的集成扩频时钟（SSCG）调制器 协助EM合规并降低系统成本。

特性

• LVDS/CMOS输出
• 带PLL
  乘法的LVDS/CMOS/晶体时钟源
• 集成灵活扩频时钟
  生成
• CCD或CIS传感器的CDS或S/H处理
• 每个
  通道的独立增益/偏移校正
• 自动每通道增益与偏移
  校准
• 可编程输入钳位电压
• 柔性CCD/CIS传感器定时发生器

参数

方框图

一、产品核心概述

LM98722 是德州仪器推出的高集成度多通道模拟前端，专为数字彩色复印机、扫描仪及图像处理应用设计，核心优势为高分辨率、灵活采样模式与低噪声，适用于多功能外设、高速货币 / 支票扫描仪、平板 / 手持彩色扫描仪等场景，工作温度范围为 0°C 至 + 70°C，采用 56 引脚 TSSOP 封装（14.0mm×6.10mm），单 3.3V 供电（3.0V~3.6V 范围），集成 CCD/CIS 传感器时序发生器、扩频时钟生成（SSCG）及 LVDS/CMOS 输出接口。

二、关键特性与规格

1. 核心性能参数

• 分辨率与采样率 ：16 位分辨率，最高采样率 45MSPS；单通道 / 双通道 / 三通道模式下，通道采样率分别为 22.5MSPS、22.5MSPS、15MSPS；积分非线性误差（INL）典型值 + 18/-25 LSB，微分非线性误差（DNL）典型值 + 0.8/-0.7 LSB。
• 动态与信号性能 ：PGA 增益 0dB 时信噪比（SNR）低至 - 74dB，噪声底极低；PGA 增益范围 0.64 8.3x（256 级可调），支持 ±9 位模拟偏移校正 DAC（调节范围 ±307mV 或 ±614mV）和 ±6 位数字偏移校正 DAC（调节范围 - 2048 +2016 LSB）。
• 功耗与时序 ：LVDS 输出模式功耗典型值 630mW，掉电模式仅 28~32mW；支持 LVDS/CMOS 双输出格式，LVDS 差分输出电压典型值 390mV，输出时钟速率适配系统需求。

2. 核心功能

• 采样与信号处理：支持相关双采样（CDS）和采样保持（S/H）两种模式，适配 CCD/CIS 传感器；每通道独立可编程增益（PGA）和偏移校正，内置数字黑电平校正环路，支持自动 / 手动校准。
• 时序与时钟：集成灵活 CCD/CIS 传感器时序发生器，支持主 / 从模式；内置扩频时钟生成（SSCG）功能，可降低电磁干扰（EMI），支持 0.625%~5% 可调扩频宽度；支持晶体振荡器或外部 LVDS/CMOS 时钟输入，内置 PLL 时钟倍频功能（M/N 比率可调，最大 64x）。
• 校准与补偿：支持每通道自动增益与偏移校准，提供黑电平校准、黑白全校准、黑白微调三种模式；具备双峰校正功能，补偿奇偶像素偏移差异；支持双增益模式，可针对传感器边缘与中心像素分别设置增益，优化边缘像素信噪比。
• 输出与 EMI 优化：LVDS 输出支持数据随机化（扰码）功能，降低传输 EMI；可配置 LVDS 驱动强度，支持 14 位 / 16 位数据输出，兼容 LM98714 模式与灵活 CB 映射；提供多种测试图案模式，便于系统调试。

三、封装与引脚

1. 封装信息

采用 56 引脚 TSSOP（DGG）封装，提供管装（34 片 / 管）和卷盘装（1000 片 / 卷），符合 RoHS 标准，MSL 等级 2（260°C 回流焊，1 年保质期）；封装结到环境热阻 θJA<66°C/W，需合理布局散热以保障稳定工作。

2. 关键引脚功能

• 电源与地：VA/VD/VC（模拟 / 数字 / 传感器控制供电，3.3V）、AGND（模拟地）、DGND（数字地）；多组电源引脚需就近配置去耦电容（4.7μF+0.1μF），降低电源噪声。
• 信号输入：OSR/OSG/OSB（红 / 绿 / 蓝三通道模拟输入）、INCLK+/INCLK-（差分 LVDS 时钟或 CMOS 时钟输入，CMOS 模式下 INCLK - 接 DGND）。
• 信号输出与控制：DOUT0~7/TXOUT0±~TXOUT2±/TXCLK±（LVDS/CMOS 数据与时钟输出）；控制引脚含 RESET（复位）、CAL（校准启动）、SH_R（采样请求）、SCLK/SDI/SDO/SEN（SPI 串行接口）。
• 时序与配置：PHIA1/PHIA2、PHIB1/PHIB2、PHIC1/PHIC2（高速传感器时序输出）、SH1~SH5（低速传感器时序输出）、RS/CP（传感器控制输出）。

四、应用场景与设计支持

1. 典型应用

• 数字彩色复印机、多功能一体机（MFP）的图像采集模块，高速文档扫描仪的信号预处理，货币 / 支票扫描仪的高精度数据转换，适用于对分辨率、噪声抑制和时序灵活性有严格要求的成像系统。

2. 设计资源

• 参考与供电：模拟电源（VA）和数字电源（VD）需分开布线，模拟地与数字地单点连接；VREFB/VREFT（ADC 参考电压上下端）需外接 0.1μF 去耦电容，VCLP 引脚（输入钳位电压）需并联 1μF 和 4.7μF 电容去耦。
• 配置要点：通过 SPI 串行接口（支持 3 线 / 4 线模式）配置 8 页寄存器，可选择工作模式、采样模式、增益 / 偏移参数、输出格式等；支持 3 种通道工作模式（单通道 / 双通道 / 三通道），适配不同传感器输出需求。
• 布局指南：模拟信号与数字信号严格分区布线，时钟迹线与模拟迹线隔离；LVDS 输出差分线阻抗匹配 100Ω，未使用的模拟输入需合理端接，减少噪声耦合。

五、可靠性与订单信息

• 可靠性保障：ESD 防护等级为人体模型（HBM）±2500V、带电设备模型（CDM）±250V；支持扩频时钟和数据扰码功能，优化 EMC 性能，降低系统干扰。
• 可订购型号：LM98722CCMT/NOPB（管装 34 片）、LM98722CCMTX/NOPB（卷盘装 1000 片），引脚标识 LM98722CCMT，支持 0°C~+70°C 工作温度。