TIDA-010128

適用於 12 位元數位器的可擴充 20.8 GSPS 參考設計

TIDA-010128

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概覽

此參考設計說明採用時間交錯配置的射頻取樣類比數位轉換器 (ADC) 的 20.8GSPS 取樣系統。時間交錯法是一種經過實證的傳統提升取樣率方式,然而,匹配個別 ADC 偏移、增益與取樣時間不匹配是實現性能的關鍵。交錯的複雜性會隨著取樣時脈較高而增加。ADC 間的相位匹配是實現更佳 SFDR 和 ENOB 的關鍵規格之一。此參考設計使用 ADC12DJ5200RF 上的無雜訊孔徑延遲調整功能,並具備 19fs 精密相位控制步驟,可簡化 20.8GSPS 交錯之執行。此參考設計採用以 LMK04828 和 LMX2594 為基礎的板載低雜訊 JESD204B 時脈鐘產生器,符合 12 位元系統性能要求。

特點
  • 20.8GSPS 時間交錯 12 位元射頻取樣 ADC
  • 6GHz類比前端
  • 精細取樣時脈相位調整(19fs 解析度)
  • 多個 ADC 相位同步
  • 於 12-V 輸入時具備大於 85% 效率的搭配電源參考設計
  • JESD204B 支援 8、16 或 32 JESD 通道,每通道資料傳輸速率高達 12.8Gbps
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已開發完全組裝的電路板,僅供測試與性能驗證,且為非賣品。

設計檔案與產品

設計檔案

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TIDUER5.PDF (11799 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDUEI2.PDF (6296 KB)

參考設計概觀與已驗證的性能測試資料

TIDRZR2.PDF (2982 KB)

元件配置的詳細設計佈線圖概觀

TIDRZ71A.PDF (241 KB)

設計元件、參考指示項與製造商/零件編號的完整清單

TIDRZR4.ZIP (37213 KB)

IC 元件的 3D 模型或 2D 圖所使用的檔案

TIDCFH0.ZIP (13521 KB)

包含 PCB 設計中實體電路板層相關資訊的設計檔案

TIDRZR3.PDF (28701 KB)

產生 PCB 設計佈線圖所使用的 PCB 層圖表檔案

TIDRZR1.PDF (3344 KB)

設計佈線圖與元件的詳細電路圖

產品

設計與潛在替代方案中包括 TI 產品。

LVDS、M-LVDS 和 PECL IC

DS90LV028AQ-Q1車用 LVDS 雙差動線路接收器

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時鐘抖動清除器

LMK04828具整合式 2370 至 2630 MHz VCO0 的超低雜訊 JESD204B 相容時脈抖動消除器。

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時鐘緩衝器

LMK00304具 4 個可配置輸出的 3.1-GHz 差動時脈緩衝器/位準轉換器

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AND 閘

SN74LVC1G081 通道、2 輸入、1.65V 至 5.5V 32mA 驅動強度 AND 閘

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MOSFET

CSD15571Q220-V、N 通道 NexFET™ 功率 MOSFET、單 SON 2 mm x 2 mm、19.2 mOhm

產品規格表: PDF
線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A84具有高準確度且具有電源良好功能的 3-A、低 VIN、低雜訊、超低壓差電壓穩壓器

產品規格表: PDF | HTML
RF 可變增益放大器 (VGA)

LMH64014.5 GHz 超寬頻數位可變增益放大器

產品規格表: PDF | HTML
RF 全差動放大器 (FDA)

LMH54018 GHz 超寬頻全差動放大器

產品規格表: PDF | HTML
振盪器

LMK61E2超低抖動、EEPROM 可編程振盪器,適用於醫學成像及測試與量測

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類比與精密開關與多工器

SN74LVC2G535-V、2:1 (SPDT)、單通道通用型類比開關 (在 NanoFree ™封裝中使用)

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電壓轉換器

SN74AVC4T774具有可配置電平移位變化和三態輸出的四位元雙電源匯流排收發器

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數位溫度感測器

LM95233具 TruTherm™ 技術和 SMBus 介面的 ±2°C 雙遠端和本機溫度感測器

產品規格表: PDF
LVDS、M-LVDS 和 PECL IC

DS90LT012AQ-Q1車用 LVDS 差動線路接收器

產品規格表: PDF
eFuse(整合式熱插拔)

TPS259264.5-V 至 13.8-V、30mΩ、2-5A eFuse

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非反相緩衝器和驅動器

SN74LVC1G125具有 3 態輸出的單路 1.65-V 至 5.5-V 緩衝器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TLV702具啟用功能的 300-mA 高 PSRR 低 IQ 低壓降電壓穩壓器

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比較器

LMC6762具推拉式輸出的雙微功耗軌至軌輸入 CMOS 比較器

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高速 ADC (≥10 MSPS)

ADC12DJ5200RF具有雙通道 5.2 GSPS 或單通道 10.4 GSPS 的射頻取樣 12 位元 ADC

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I2C 與 SPI 通用 I/O (GPIO)

TCA9534A具中斷和配置暫存器的 8 位元 1.65 至 5.5-V I2C/SMBus I/O 擴展器

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電源模組 (整合式電感器)

TPS82130具整合式電感器的 17-V 輸入 3-A 降壓轉換器模組

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RF PLL 與合成器

LMX2594具相位同步功能和 JESD204B 支援的 15GHz 寬頻 PLLatinum™ RF 合成器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A33具啟用功能的 1A、高 PSRR、負可調式超低壓差電壓穩壓器

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線性與低壓差 (LDO) 穩壓器

TPS7A83002-A、低 VIN、低 2-A、低 VIN、低雜訊、超低壓降電壓穩壓器具有高準確度、低雜訊的良好電源,超低壓降電壓穩壓器具有高準確度的良好電源

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技術文件

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類型 標題 下載最新的英文版本 日期
* 設計指南 Scalable 20.8 GSPS Reference Design for 12-bit Digitizers 2019/5/22
* 設計指南 12.8-GSPS analog front end reference design for high-speed oscilloscope and wide 2019/3/5
技術文章 Step-by-step considerations for designing wide-bandwidth multichannel systems PDF | HTML 2019/6/4
白皮書 Interleaving ADCs for Higher Sample Rates 2005/2/1
應用說明 Defining Skew, Propagation-Delay, Phase Offset (Phase Error) 2001/11/28

相關設計資源

硬體開發

開發板
ADC12DJ5200RFEVM ADC12DJ5200RF 射頻取樣 12 位元雙通道 5.2GSPS 或單通道 10.4GSPS ADC 評估模組 TSW14J57EVM 資料擷取/模式產生器:具有 16 個 JESD204B 通道 (1.6-15 Gbps) 的資料轉換器 EVM

參考設計

參考設計
TIDA-01027 在 12.8 GSPS 資料採集系統中發揮最大效能的低雜訊電源供應參考設計

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