14位125Msps模数转换器ADS5500及其应用

本文主要介绍了一款由德州仪器（Texas Instruments）开发的高性能模数转换器——ADS5500。这款14位分辨率、125Msps采样速率的模数转换器在高速数据采集和高精度测量领域具有广泛应用。ADS5500采用64引脚TQFP PowerPAD封装，其特性包括： 1. **高采样率与高分辨率**：ADS5500拥有125Msps的采样速率，确保了高速数据采集能力，同时14位的分辨率提供了高精度测量的可能。 2. **良好的信号质量**：在100MHz时，SNR（信噪比）达到70dB，SFDR（无失真动态范围）为82dB，差分输入电压2.2Vpp，工作电压3.3V，功耗仅为750mW。 3. **简便的接口设计**：内置的宽带宽线性采样/保持和内部基准电压源简化了系统设计，同时并行CMOS兼容数据输出接口使得与DSPs等逻辑电路的连接更为便捷。 4. **应用领域广泛**：ADS5500适用于无线通信、通信接收器、基站基础设施、测试测量设备、数字接收器、通信仪表、雷达、红外技术、视频图像处理以及医疗设备等多个领域。 在设计使用ADS5500时，有以下几个关键考虑点： - **输入配置**：ADS5500采用差分跟踪/保持放大器和开关电容结构，差分输入技术提供高输入带宽，适合中频采样或欠采样应用。低频输入信号可通过差分输入/输出放大器进行预处理，增强灵活性。 - **基准源电路**：内置基准电压源简化了电路设计，但为了优化性能，可以在REFP和REFM引脚上分别连接1μF电容，并在IREF引脚上接47Ω电阻至AGND，以设定工作电流。 - **时钟输入信号**：时钟输入可以是单极性或差分信号，通常设置为1.5V，通过电阻与CM引脚连接。低抖动时钟源配合带通滤波器能提升系统性能。当无时钟或时钟频率低于10Msps时，芯片进入休眠模式。 - **输出选项**：ADS5500提供14位数据输出，数据格式可以通过DFS引脚设置为直接二进制码或二进制补码，时钟极性可调整为上升沿或下降沿有效。DFS引脚有四种电平选择，对应不同的输出模式。 举例来说，在实时图像处理系统中，ADS5500接收来自CCD传感器的模拟图像信号，将其转换为高精度数字信号，然后通过高速同步FIFO送入图像处理单元，由DSP进行图像处理和压缩，最终在显示器上显示。 ADS5500是一款综合性能出色的模数转换器，其高速、高精度和灵活的接口设计使其在各种高速数据采集和测量应用中表现出色。