TIDA-010128

Diseño de referencia de 20.8 GSPS escalable para digitalizadores de 12 bits

TIDA-010128

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Información general

Este diseño de referencia describe un sistema de muestreo de 20.8 GSPS que utiliza convertidores analógico a digital (ADC) de muestreo de RF en una configuración intercalada en el tiempo. El método de intercalación temporal es una forma probada y tradicional de aumentar la tasa de muestreo; sin embargo, la compensación de los ADC individuales, la ganancia y la discrepancia del tiempo de muestreo es fundamental para lograr el rendimiento. La complejidad de la intercalación aumenta con un reloj de muestreo más alto. La coincidencia de fase entre los ADC es una de las especificaciones fundamentales para lograr un mejor SFDR y ENOB. Este diseño de referencia utiliza la función de ajuste de retardo de apertura sin ruido en ADC12DJ5200RF, con pasos de control de fase precisos de 19 fs que facilitan la implementación intercalada de 20.8 GSPS. El diseño de referencia utiliza un generador de reloj JESD204B de bajo ruido integrado basado en LMK04828 y LMX2594, que cumple con el requisito de rendimiento del sistema de 12 bits.

Funciones
  • ADC de muestreo de RF de 12 bits intercalados con tiempo de 20.8 GSPS
  • Parte frontal analógica de 6 GHz
  • Ajuste de fase del reloj de muestra preciso (resolución de 19 fs)
  • Sincronización de fase de varios ADC
  • Diseño de referencia de potencia complementario con una eficiencia de >85 % en la entrada 12 V
  • JESD204B compatible con 8, 16 o 32 carriles JESD, velocidades de datos de hasta 12.8 Gbps por carril
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Se desarrolló una placa completamente integrada únicamente para pruebas y validación de rendimiento y no está disponible para la venta.

Archivos de diseño y productos

Archivos de diseño

Descargue archivos de sistema listos para usar para acelerar su proceso de diseño.

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Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

TIDUEI2.PDF (6296 KB)

Descripción general del diseño de referencia y datos de las pruebas de rendimiento verificadas

TIDRZR2.PDF (2982 KB)

Descripción detallada del diseño para la instalación de componentes

TIDRZ71A.PDF (241 KB)

Lista completa de componentes de diseño, designadores de referencia y números de fabricantes/piezas

TIDRZR4.ZIP (37213 KB)

Archivos para modelos 3D o dibujos 2D de componentes de IC

TIDCFH0.ZIP (13521 KB)

Fichero de diseño que contiene información sobre la capa física de la PCB de diseño

TIDRZR3.PDF (28701 KB)

Archivo de trazado de capas de PCB para generar el trazado del diseño de PCB

TIDRZR1.PDF (3344 KB)

Diagrama esquemático detallado del diseño y los componentes

Productos

Incluye productos de TI en el diseño y posibles alternativas.

Circuitos integrados LVDS, M-LVDS y PECL

DS90LV028AQ-Q1Receptor de línea diferencial LVDS doble para automoción

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Limpiadores de fluctuación de reloj

LMK04828Limpiador de fluctuación de reloj compatible con JESD204B de ruido ultrabajo con VCO0 integrado de 2

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Búferes de reloj

LMK00304Conversor de nivel/búfer de reloj diferencial de 3.1 GHz con 4 salidas configurables

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Compuertas AND

SN74LVC1G08Compuerta AND de 1 canal y 2 entradas de 1.65 V a 5.5 V y 32 mA de potencia de accionamiento

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MOSFET

CSD15571Q2MOSFET de potencia NexFET™ de 20 V y canal N, SON simple de 2 mm x 2 mm, 19,2 mOhm

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A84Regulador de tensión de caída ultrabaja de 3 A, tensión de entrada baja, ruido bajo, con alta precis

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Amplificadores de ganancia variable (VGA) de RF

LMH6401Amplificador digital de ganancia variable, banda ultra ancha y 4.5 GHz

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Amplificadores totalmente diferenciales (FDA) de RF

LMH5401Amplificador completamente diferencial de 8 GHz y banda ultra ancha

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Osciladores

LMK61E2Oscilador programable EEPROM de fluctuación ultrabaja para diagnóstico médico por imagen y prueba

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Interruptores y multiplexores analógicos y de precisión

SN74LVC2G53Interruptor analógico de uso general de 1 canal y 5 V, 2:1 (SPDT) (disp. en encapsulado NanoFree™)

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Conversión de tensión

SN74AVC4T774Transceptor de bus de doble alimentación de 4 bits con cambio de nivel de tensión configurable y sal

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Sensores de temperatura digitales

LM95233Sensor de temperatura local y remoto doble de ±2 °C con tecnología TruTherm e interfaz SMBus

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Circuitos integrados LVDS, M-LVDS y PECL

DS90LT012AQ-Q1Receptor de línea diferencial LVDS para automoción

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Fusibles electrónicos (intercambios en caliente integrados)

TPS25926eFuse de 2-5 A, 4.5 V a 13.8 V y 30 mΩ

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Semiconductores

SN74LVC1G125Búfer simple de 1.65 V a 5.5 V con salidas de 3 estados

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TLV702Regulador de tensión de caída baja, alta PSRR, baja IQ, 300 mA con activación

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Semiconductores

LMC6762Comparador CMOS doble con entrada de carril a carril y micropotencia con salida de inserción y extra

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ADC de alta velocidad (≥ 10 MSPS)

ADC12DJ5200RFADC de 12 bits de muestreo de RF con 5,2 GSPS de doble canal o 10,4 GSPS de un solo canal

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E/S de uso general (GPIO) I2C y SPI

TCA9534AExpansor de E/S I2C/SMBus de 1.65 V a 5.5 V de 8 bits con registros de interrupción y configuración

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Semiconductores

TPS82130Módulo convertidor reductor de 3 A y entrada de 17 V con inductor integrado

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PLL y sintetizadores de RF

LMX2594Sintetizador RF PLLatinum™, banda ancha de 15 GHz, sincronización de fase y compatible con JESD204B

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A33Regulador de tensión de caída baja ajustable de 1 A, PSRR alto y negativo, con activación

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Reguladores lineales y de baja salida (LDO)

TPS7A8300Regulador de voltaje de caída ultrabaja, 2 A, VIN bajo, 2 A, bajo VIN, bajo ruido, buena potencia

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Documentación técnica

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Tipo Título Descargar la versión más reciente en inglés Fecha
* Guía de diseño Scalable 20.8 GSPS Reference Design for 12-bit Digitizers 22/05/2019
* Guía de diseño 12.8-GSPS analog front end reference design for high-speed oscilloscope and wide 5/03/2019
Artículo técnico Step-by-step considerations for designing wide-bandwidth multichannel systems PDF | HTML 4/06/2019
Informe Interleaving ADCs for Higher Sample Rates 1/02/2005
Nota sobre la aplicación Defining Skew, Propagation-Delay, Phase Offset (Phase Error) 28/11/2001

Recursos de diseño

Desarrollo de hardware

Placa de evaluación
ADC12DJ5200RFEVM Módulo de evaluación de ADC ADC12DJ5200RF de muestreo de RF de 12 bits, de 5.2 GSPS dobles o 10.4 GS TSW14J57EVM Generador de patrones/captura de datos: EVM de convertidor de datos con 16 carriles JESD204B de 1.6-

Diseños de referencia

Diseño de referencia
TIDA-01027 Diseño de referencia de fuente de alimentación de bajo ruido, que maximiza el rendimiento en sistema

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