LTC2165/LTC2164/LTC2163：高性能16位ADC的卓越之选

在电子设计领域，模数转换器（ADC）的性能直接影响着整个系统的精度和稳定性。今天，我们就来深入探讨一下Linear Technology公司推出的LTC2165/LTC2164/LTC2163这三款16位ADC，看看它们在实际应用中能为我们带来哪些惊喜。

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一、产品概述

LTC2165/LTC2164/LTC2163是一系列用于数字化高频、宽动态范围信号的16位采样A/D转换器。它们具备出色的AC性能，如76.8dB的信噪比（SNR）和90dB的无杂散动态范围（SFDR），超低的0.07psRMS抖动使其在中频频率欠采样时能实现卓越的噪声性能。同时，它们的直流规格也十分优秀，包括±2LSB的积分非线性（INL）、±0.5LSB的差分非线性（DNL），且在全温度范围内无漏码现象。

二、产品特点

高性能指标

• 出色的动态性能：SNR高达76.8dB，SFDR达到90dB，能够有效抑制噪声和杂散信号，为信号处理提供高质量的数据。
• 低功耗设计：不同型号对应不同的功耗，分别为194mW/163mW/108mW，采用单1.8V电源供电，适合对功耗有严格要求的应用场景。

灵活的输出模式

提供CMOS、DDR CMOS或DDR LVDS三种输出模式可供选择，并且可以通过单独的输出电源使CMOS输出摆幅在1.2V至1.8V之间调整，满足不同系统的接口需求。

可选择的输入范围

输入范围可在1VP - P至2VP - P之间选择，具有550MHz的全功率带宽，能够适应不同幅度和频率的输入信号。

其他特性

• 可选的数据输出随机化功能：增强数据的安全性和抗干扰能力。
• 可选的时钟占空比稳定器：允许在宽范围的时钟占空比下实现高速高性能运行。
• 关机和休眠模式：进一步降低功耗，提高系统的能效。
• 串行SPI端口：方便进行配置和控制。

三、应用领域

通信领域

在蜂窝基站和软件定义无线电中，LTC2165/LTC2164/LTC2163的高性能能够满足对信号处理精度和速度的要求，确保通信质量。

医疗领域

在便携式医疗成像设备中，其低功耗和高精度的特点有助于延长设备的续航时间，并提供清晰准确的图像数据。

数据采集领域

适用于多通道数据采集系统，能够同时处理多个通道的信号，提高数据采集的效率和准确性。

无损检测领域

在无损检测中，能够准确地采集和分析信号，检测出材料中的缺陷和损伤。

四、技术参数

绝对最大额定值

• 电源电压：VDD和OVDD的范围为 - 0.3V至2V。
• 模拟输入电压：AIN +、AIN -、PAR/SER、SENSE的范围为 - 0.3V至(VDD + 0.2V)。
• 数字输入电压：ENC +、ENC -、CS、SDI、SCK的范围为 - 0.3V至3.9V，SDO的范围同样为 - 0.3V至3.9V。
• 数字输出电压：范围为 - 0.3V至(OVDD + 0.3V)。
• 工作温度范围：LTC2165C、LTC2164C、LTC2163C为0°C至70°C；LTC2165I、LTC2164I、LTC2163I为 - 40°C至85°C。
• 存储温度范围： - 65°C至150°C。

转换器特性

参数	LTC2165	LTC2164	LTC2163	单位
分辨率	16	16	16	Bits
积分线性误差	- 6至6LSB	- 6至6LSB	- 6至6LSB	LSB
差分线性误差	- 0.9至0.9LSB	- 0.9至0.9LSB	- 0.9至0.9LSB	LSB
偏移误差	- 7至7mV	- 7至7mV	- 7至7mV	mV
增益误差（内部参考）	±1.5%FS	±1.5%FS	±1.5%FS	%FS
增益误差（外部参考）	- 1.8至0.7%FS	- 1.8至0.7%FS	- 1.8至0.7%FS	%FS
偏移漂移	±10µV/°C	±10µV/°C	±10µV/°C	µV/°C
满量程漂移（内部参考）	±30ppm/°C	±30ppm/°C	±30ppm/°C	ppm/°C
满量程漂移（外部参考）	±10ppm/°C	±10ppm/°C	±10ppm/°C	ppm/°C
过渡噪声（外部参考）	3.4LSB RMS	3.5LSB RMS	3.2LSB RMS	LSB RMS

模拟输入参数

符号	参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
VIN	模拟输入范围	1.7V < Vpp < 1.9V		1至2		Vp - p
VIN(CM)	模拟输入共模电压	差分模拟输入	0.7	VCM	1.25	V
VSENSE	外部电压参考	外部参考模式	0.625	1.250	1.300	V
INCM	模拟输入共模电流	每引脚，125Msps		200		uA
IIN1	模拟输入泄漏电流	0 < AN,AN < VDD	- 1		1	uA
IN2	PAR/SER输入泄漏电流	0 < PAR/SER < VDD	- 3		3	A
IN3	SENSE输入泄漏电流	0.625 < SENSE < 1.3V	- 6		6	uA
tAP	采样保持采集延迟时间			0		ns
LJITTER	采样保持采集延迟抖动	单端编码/差分编码		0.07/0.09		PSRMS
CMRR	模拟输入共模抑制比			80		dB
BW - 3B	全功率带宽	图6测试电路		550		MHz

动态精度

在不同输入频率下，三款ADC的SNR和SFDR表现如下：	型号	输入频率	SNR（dBFS）	SFDR（dBFS）
LTC2165	5MHz	76.8	90
	70MHz	75	80
	140MHz	76.6	89
LTC2164	5MHz	76.3	90
	70MHz	75	80
	140MHz	76.5	89
LTC2163	5MHz	77.1	90
	70MHz	75.3	82
	140MHz	76.9	89

内部参考特性

参数	条件	最小值	典型值	最大值	单位
VCM输出电压	IOUT = 0	0.5•VDD - 25mV	0.5•VDD	0.5•VDD + 25mV	V
VCM输出温度漂移			±25		ppm/°C
VCM输出电阻	- 600µA < IOUT < 1mA		4		Ω
VREF输出电压	IOUT = 0	1.225	1.250	1.275	V
VREF输出温度漂移			±25		ppm/°C
VREF输出电阻	- 400µA < IOUT < 1mA		7		Ω
VREF线调节	1.7V < VDD < 1.9V		0.6		mV/V

数字输入输出参数

不同模式下的数字输入输出参数也有所不同，例如在差分编码模式下，ENC +、ENC - 的差分输入电压为0.2 - 1.6V，共模输入电压可内部设置或外部设置；在单端编码模式下，ENC + 的高电平输入电压为1.2V，低电平输入电压为0.6V等。

功率要求

不同输出模式下的电源电压、电流和功耗也有详细的参数，例如在CMOS输出模式下，LTC2165的模拟电源电压为1.7 - 1.9V，输出电源电压为1.1 - 1.9V，直流输入时的模拟电源电流为123mA等。

时序特性

包括采样频率、ENC低时间、ENC高时间、采样保持采集延迟时间、数据输出延迟等参数，不同型号和模式下的时序特性有所差异。

五、封装与订购信息

三款ADC均采用48引脚（7mm × 7mm）的塑料QFN封装，有不同的温度范围可供选择，如LTC2165CUK适用于0°C至70°C，LTC2165IUK适用于 - 40°C至85°C等。

六、总结

LTC2165/LTC2164/LTC2163凭借其高性能、低功耗、灵活的输出模式和丰富的功能特性，在通信、医疗、数据采集和无损检测等多个领域都有着广泛的应用前景。作为电子工程师，在设计相关系统时，不妨考虑这三款优秀的ADC，相信它们能为你的设计带来出色的性能表现。你在实际应用中是否使用过类似的ADC呢？遇到过哪些问题？欢迎在评论区分享你的经验和见解。