CBM79AD60G

CBM79AD60G 用户手册 产品特点 产品应用  采样率：5MSps  数字成像系统  18 位分辨率，无失码  数字 X 射线机  交流和直流特性（典型值）：  医学数字断层扫描 动态范围（DR）： 96.5dB;  红外摄像头 信噪比（SNR）：95.5dB；  无杂散动态范围（SFDR）：120dB；  总谐波失真（THD）：-113dB;  核磁共振检查（MRI）梯度控制  高精度数据采集  光谱分析 线性误差（INL）：±2.0LSB；  微分误差（DNL） ：±0.99LSB; 产品描述 低功耗：64.5mW；  电源电压：1.8V/5.0V  差分模拟输入范围：  允许±VREF（0V 到+VREF 内）任何输 该型 A/D 转换器是一款 18 位、5MSPS 逐次逼近型模数转换器，其包括低功耗、高速 18 位模数转换器核心、内部转换时钟产生电 入 范 围 ， VREF 最 大 值 5V ， 典 型 值 路、误差校正电路和通用串行接口。在转换控 4.096V~5V  SAR 结构：无流水线延迟  数字逻辑接口：1.8V  串行 LVDS 接口  工作温度范围：-40℃到+85℃  32 引脚，塑料封装 QFN32 制信号（CNV）上升沿，器件采样输入端口 IN+和 IN-的电压差，该两端口之间的输入规 定为 0V 到 VREF 之间反向的电压信号。器件 所有转换结果通过串行高速 LVDS 接口输出。 A/D 转换器采用 32 引脚 QFN32 封装，器件 推荐工作温度范围为-40℃~+85℃。 1 CBM79AD60G 用户手册 功能框图 18 位 5MSps A/D 转换器功能框图如图 1。 图1 功能框图 时序图 18 位 5MSps A/D 转换器推荐使用的时序如图 2 所示 图2 转换启动和数据输出时序图 2 CBM79AD60G 用户手册 控制信号逻辑组合表 CBM79D60G 型 18 位 A/D 转换器控制端逻辑组合表如下： EN3 EN2 EN1 EN0 REFIN 基准电压模式描述 X 0 0 0 X X 0 0 1 0V X 0 0 1 2.048V X 0 1 0 0V 内部基准电压禁用，4.096V 外接基准，采样带宽 28MHz X 0 1 1 0V 休眠模式 0 1 0 0 X LVDS 测试码输出 1 1 0 0 X 正常工作无效 X 1 0 1 0V X 1 0 1 2.048V X 1 1 0 0V 内部基准电压禁用，4.096V 外接基准，采样带宽 9MHz X 1 1 1 0V 休眠模式 掉电模式，电流全部关闭，包括 LVS 接口 LVDS 接口上电，内部基准电压禁用，5V 外借基准，采样带 宽 28MHz(推荐使用模式） 内部基准使能，外接 2.048V，REF 上提供 4.096V 电压，采 样带宽 28MHz 内部基准电压禁用，5V 外借基准，采样带宽 9MHz 内部基准使能，外接 2.048V，REF 上提供 4.096V 电压，采 样带宽 9MHz 注：X 表示无关位 3 CBM79AD60G 用户手册 产品外形图 18 位 A/D 转换器封装外形图如图 3。 图 3 外形图 引脚配置 18 位 A/D 转换器引出端如图 4。 图 4 引脚配置 4 CBM79AD60G 用户手册 引脚简述 引出端序号 符号 功能 引出端序号 符号 功能 1 VDD1 5V 模拟电源 17 CLK+ 时钟输入正端 2 VDD2 1.8V 模拟电源 18 VDD2 1.8V 模拟电源 3 REFIN 参考电压输入端 19 VDD1 5V 模拟电源 4 EN0 工作状态控制端 20 VDD1 5V 模拟电源 5 EN1 工作状态控制端 21 VCM 共模电平输出端 6 EN2 工作状态控制端 22 IN- 模拟输入负端 7 EN3 工作状态控制端 23 IN+ 模拟输入正端 8 VNC- 转换触发输入负端 24 GND 地 9 VNC+ 转换触发输入正端 25 VDD2 1.8V 模拟电源 10 D- 数据串行输出负端 26 GNDREF 参考地 11 D+ 数据串行输出正端 27 GNDREF 参考地 12 VIO 1.8V 端口电源 28 GNDREF 参考地 13 GND 地 29 VREF 5V 参考电压 14 DCO- 时钟输出负端 30 VREF 5V 参考电压 15 DCO+ 时钟输出正端 31 VREF 5V 参考电压 16 CLK- 时钟输入负端 32 VREF 5V 参考电压 注：热沉接模拟地。 5 CBM79AD60G 用户手册 推荐工作条件  模拟电源电压 1（VDD1）：4.75V～5.25V；  模拟电源电压 2（VDD2）：1.71V～1.89V；  I/O 电源电压（VIO）：1.71V～1.89V；  模拟共模输入电压范围（VIC）：2.45V～2.55V；  时钟输入占空比：典型 50％±10％；  串行接口时钟输入频率（fclk）：250MHz；  时钟频率范围（fs）：250MHz～300MHz；  工作环境温度（TA） ：-40℃～85℃；  模拟信号输入范围：-5V～+5V；  工作输入电压：-0.1V～+5.1V；  参考电压范围：4.096V~5V。 性能指标 性能指标 参数名称 符号 条件 分辨率 RES 电源 VDD1 电流 IVDD1 EN0-EN3=1001，REFIN=0 — 0.9 2.0 mA 电源 VDD2 电流 IVDD2 EN0-EN3=1001，REFIN=0 — 7.8 15 mA 电源 VIO 电流 IVIO EN0-EN3=1001，REFIN=0 — 9.0 15 mA 功耗 PD EN0-EN3=1001，REFIN=0 — 35 75 mW 无失码 a — fIN=1kHz，VREF=5V 线性误差 EL 微分误差 EDL 跃迁噪声 NTRA 失调误差 EO 失调误差漂移 ΔEO 增益误差 EG 增益误差漂移 ΔEG 最小值 VDD1=5V，VDD2=1.8V， fIN=1kHz，VREF=5V fIN=DC，VREF=5V fIN=DC，VREF=5V fIN=DC，VREF=5V 6 最大值 18 VIO=1.8V， fIN=1kHz，VREF=5V 典型值 Bits 18 -6.0 -0.99 +1.5/ -1.5 +0.85/ -0.60 单位 Bits +6.0 LSB +1.75 LSB — 1.25 +5.0 LSB -25 +1.00 +25 LSB -8 +0.20 +8 ppm/℃ -50 -10 +50 LSB -16 +0.20 +16 ppm/℃ CBM79AD60G 用户手册 a 数字输入高电平 VIH 1.5 1.5 — V 数字输入低电平 VIL — 0.3 0.3 V 动态范围 DR fIN=DC，VREF=5V 94 97.5 — dB fIN=DC，VREF=4.096V 93 96.0 — 信噪比 SNR fIN=1kHz，VREF=5V 93 95.5 — fIN=1kHz，VREF=4.096V 92 95.0 — 有效位数 ENOB fIN=1kHz，VREF=5V 14.9 15.70 — fIN=1kHz，VREF=4.096V 14.8 15.60 信噪失真比 SINAD fIN=1kHz，VREF=5V 92 95.0 — dB fIN=1kHz，VREF=4.096V 91.5 94.5 — dB 无杂散动态范围 SFDR fIN=1kHz，VREF=5V 105 115.0 — dB fIN=1kHz，VREF=4.096V 101 107.0 — dB 总谐波失真 THD fIN=1kHz，VREF=5V — -113.0 -101 dB fIN=1kHz，VREF=4.096V — -108.0 -98 dB 采样率 SRmax fIN=1kHz，VREF=5V — — 5 MSPS 转换时间间隔 tCYC fIN=1kHz，VREF=5V 500 500 — ns CNV 高脉冲宽度 tCNVH fIN=1kHz，VREF=5V 10 20 120 ns 输出数据采样频率 fCLK fIN=1kHz，VREF=5V 250 300 MHz CLK 到 DCO 的延迟 tDCO 2.8 10 ns VDD1=5V，VDD2=1.8V，VIO=1.8V VDD1=5V，VDD2=1.8V， VIO=1.8V， 无失码由微分误差（EDL）表征，当 EDL＞-1LSB 时认为无失码。 7 0 dB bits bits CBM79AD60G 用户手册 主要特性曲线图（电特性测试图） INL、DNL 测试曲 18 位 A/D 转换器静态如图 5 所示。 图 5 18 位 A/D 转换器静态特性曲线图 动态参数测试曲线 18 位 A/D 转换器典型 FFT 频谱图如图 6 所示。 测试条件：采样频率：fCLK=5MHz，输入信号频率：fIN=1kHz，输入信号幅度：-1dBFS； 图6 18 位 A/D 转换器动态特性曲线图 8 CBM79AD60G 用户手册 18 位 A/D 转换器随输入信号频率动态性能变化曲线 图7 18 位 A/D 转换器 SFDR/SNR 指标随输入信号频率变化曲线 典型应用线路图 下图是 A/D 转换器推荐应用线路图： 图8 A/D 转换器使用线路图 9 CBM79AD60G 用户手册 注意事项 1.产品安装注意事项： 使用时，切忌电路插反，否则可能导致电路损坏。 2.产品使用注意事项： 要求应用对象电路板有一个完整干净的地。 要求应用对象为多层布线板且内含独立的地层。 要求应用对象电路板的数字地和模拟地尽量分离，不要将数字线布于模拟线旁边或布于 ADC 底下。 模拟电源 VDD、数字输出电源 VDDO 和基准输出 VCM 要接高质量的陶瓷旁路电容，且旁路 电容要尽量靠近管脚，连接管脚和旁路电容的连线越短越宽越好。 差分输入应尽量靠近且相互平行。 输入连线应尽量短以最小化寄生电容和噪声引入。 非常重要的是，芯片的地应该通过尽量多的渠道和足够多的面积与 PCB 板的地层相连。 3.产品防护注意事项： 该电路所有引出端均设计有静电保护结构，不过大能量电脉冲仍然可能损坏电路，因此在测试、 搬运、储藏过程中，应注意静电防护。 常见故障及处理办法 1) 无信号输出：检查电源电压、输入信号、时钟是否正确加载。 2) 出现溢出信号：检查基准选择是否合适，与输入信号幅度是否匹配。 3) 器件工作不稳定：检查电源，保证电源电压稳定。 10