MXT2001[1]

双8位高速A/D转换器MXT2001产品手册简介MXT2001是一款双通道、低功耗、高性能的CMOS模数转换器，其采样精度为8位，单通道采样率高达1.3GSPS，采用单电源1.9V供电，典型功耗为1.6W。它采用高速模-数转换电路以及数字自校准技术，保证器件的高速度和高动态特性。器件内部集成串行接口，支持用户控制、改变电路参数，以提高性能和满足系统要求。电路特性集成内部高性能采样保持电路－集成内部全差分高速高精度采样保持电路－可通过外总串行接口进行校准单+1.9V±0.1V低电源供电－单电源电压供电－集成高性能电压基准源可选单/双数据率输出时钟时间交错模式下具有2X采样率－可选两通道时间交错工作－昀高采样率达2.0GSPS具有多通道ADC同步能力8位有效转换无失码－集成内部高性能编码电路－集成低电压差分输出(LVDS)接口输入范围精确可调－可选昀大输入范围－输入范围精确可调具有用户模式的串行接口－集成内部串行接口－可调偏置电流－可调采样保持电路精度－可调电压输入范围等集成高速数字校准电路－具有上电自校准功能－具有一键校准功能－可校准输入范围，时钟同步，信噪比等应用领域射频信号下变频(DirectRFDownConversion)高速雷达(High-speedRadars)数字示波器(DigitalOscilloscopes)卫星机顶盒(SatelliteSet-topboxes)通信系统(CommunicationsSystems)测试设备(TestInstrumentation)电路框图8位ADC1:2信号分离器参考电压输出时钟产生器÷216路LVDS数据输出总线DIOUTDIOUTDORDCLK+DCLK-CLK+CLK-VBGVINI+VINI-CLK/28位ADC1:2信号分离器DQOUTDQOUTDVINQ+VINQ-16路LVDS数据输出总线I-通道Q-通道+-S/H+-S/H输入选择逻辑控制CalRun输入控制串行接口3主要指标电源电压1.9V±0.1V采样频率1.0GSPS模拟输入电压±300mV~±400mV可调分辨率8bit积分非线性±1.0LSB(typ)微分非线性±0.35LSB(typ)电路功耗工作模式1.6W(typ)掉电模式20mW(typ)引脚介绍MXT2001采用LQFP144封装，引脚如图1所示，含有三种类型的引脚：z永久专用的引脚z可选功能的用户I/O引脚z用户可编程的I/O引脚CalDly/DES/SCS图1引脚排列图引出端序号及名称对照表序号符号引脚属性序号符号引脚属性1NC浮空37NC浮空2NC浮空38NC浮空3GND地39VA电源4VA电源40Tdiode_p输出5OutV/SCLK输入41Tdiode_n输出6OutEdge/DDR/SDATA输入42DQd0+输出7VA电源43DQd0-输出8GND地44DQd1+输出9VCMO输入45DQd1-输出10VA电源46VDR电源11GND地47GND地12VINI-输入48DRGND地13VINI+输入49DQd2+输出14GND地50DQd2-输出15VA电源51DQd3+输出16FSR/ECE输入52DQd3-输出17DCLK_RST输入53DQd4+输出18VA电源54DQd4-输出19VA电源55DQd5+输出20CLK+输入56DQd5-输出21CLK-输入57VDR电源22VA电源58NC地23GND地59DRGND地24VINQ+输入60DQd6+输出25VINQ-输入61DQd6-输出26GND电源62DQd7+输出27VA电源63DQd7-输出28PD输入64DQ0+输出29GND地65DQ0-输出30VA电源66DQ1+输出31PDQ输入67DQ1-输出32CAL输入68VDR电源33VBG输出69NC浮空34REXT输出70DRGND地35NC浮空71NC浮空36NC浮空72NC浮空续表序号符号引脚属性序号符号引脚属性73NC浮空109NC浮空74NC浮空110NC浮空75DQ2+输出111DRGND地76DQ2-输出112NC浮空77DQ3+输出113VDR电源78DQ3-输出114DI1-输出79DQ4+输出115DI1+输出80DQ4-输出116DI0-输出81DQ5+输出117DI0+输出82DQ5-输出118DId7-输出83VDR电源119DId7+输出84DRGND地120DId6-输出85DQ6+输出121DId6+输出86DQ6-输出122DRGND地87DQ7+输出123NC浮空88DQ7-输出124VDR电源89OR+输出125DId5-输出90OR-输出126DId5+输出91DCLK-输出127DId4-输出92DCLK+输出128DId4+输出93DI7-输出129DId3-输出94DI7+输出130DId3+输出95DI6-输出131DId2-输出96DI6+输出132DId2+输出97DRGND地133DRGND地98VDR电源134NC浮空99DI5-输出135VDR电源100DI5+输出136DId1-输出101DI4-输出137DId1+输出102DI4+输出138DId0-输出103DI3-输出139DId0+输出104DI3+输出140CalRun输出105DI2-输出141CalDly/DES/SCS________输入106DI2+输出142VA电源107NC浮空143NC浮空108NC浮空144NC浮空MXT2001详细功能描述引出端符号功能描述OutV/SCLK输出电压幅度和串行接口时钟。为高电平时，表示正常差分输出数据幅度,为低电平时，表示降低差分输出幅度和降低功耗。当扩展控制模式被激活，SCLK作为串行数据的输入时钟。OutEdge/DDR/SDATADCLK边沿选择、双数据速率(DoubleDataRate)和串行数据串行输入(SerialDataInput)。当输出数据转换时，此引脚设定DCLK+的输出边缘。当引脚浮空或连接到1/2电源电压时，使能DDR时钟。在扩展控制模式下，此引脚作为串行数据输入端(SDATA)。DCLK_RST复位。当引脚输入正脉冲用于复位和同步多个转换器的时序DCLK。PD，PDQ掉电模式。PD引脚为高电平时，芯片进入低功耗掉电模式(PowerDownMode)。当PDQ引脚接高电平时，只有Q通道进入到低功耗掉电模式。CAL校准模式启动信号。昀低80个时钟周期的逻辑低电平输入之后紧随80个时钟周期的逻辑高电平输入，将激发电路进入校准模式。FSR/ECE全刻度范围选择和扩展控制使能。在非扩展控制模式下，拉低时,降低差分输入范围，设置满量程差动输入电压范围为650mVP-P。拉高时,增大差分输入范围，设置满量程差动输入电压范围为870mVP-P。当启用扩展控制模式时，即当采用串行接口和控制寄存器时，该引脚浮空或将其连接到VA/2。CalDly/DES/SCS________校准延迟、双边采样和串行接口片选信号。当引脚FSR/ECE拉低或拉高条件下，在电路上电自校准开始之前，该引脚设定校准延迟时钟周期数。当引脚FSR/ECE浮空时，该引脚使能串行引脚接口输入，并设定CalDly延时时间为“0”。当此引脚是浮空或连接到1/2电源电压，选择双边采样模式，选择“I”路信号输入,此时采样时钟按两倍速率进行，并忽略“Q”路输入信号。CLK+CLK-LVDS时钟输入。差分时钟信号必须以交流方式(a.c.coupled)加在这些引脚上。输入信号在时钟CLK+的下降沿采样。VINI+,VINI−,VINQ+,VINQ−模拟信号差分输入。当FSR为低时，差分输入信号为650mVP-P，当FSR为高时，差分输入信号为870mVP-P。VCMO共模电压。当输入信号采用d.c.耦合时，为在VIN+和VIN-的共模电压，当输入信号采用a.c.耦合时，此引脚应接地。该引脚具有100μA的电流源/沉的驱动能力。VBG带隙输出电压。该引脚具有100μA的电流源/沉的驱动能力。CalRun校准运行指示。该引脚为逻辑高时,表示电路校准正在运行。REXT外部偏置电阻连接。通过标称值为3.3kΩ（±0.1％）的电阻连接到地(GND)。Tdiode_PTdiode_N温度二极管的正极（阳极）和负极（阴极）。这些引脚可用于芯片的温度测量。DI7−/DQ7−DI7+/DQ7+DI6−/DQ6−DI6+/DQ6+DI5−/DQ5−DI5+/DQ5+DI4−/DQ4−DI4+/DQ4+DI3−/DQ3−DI3+/DQ3+DI2−/DQ2−DI2+/DQ2+DI1−/DQ1−DI1+/DQ1+DI0−/DQ0−DI0+/DQ0+I和Q通道LVDS数据输出。这些信号没有经输出信号分离器延迟。与DId/DQd相比，这些输出对应的采样点时间靠后。这些输出始终应连接100Ω差分电阻。DId7−/DQd7−DId7+/DQd7+DId6−/DQd6−DId6+/DQd6+DId5−/DQd5−I和Q通道LVDS数据输出。这些信号经输出信号分离器有一个时钟周期延迟。与DI/DQ相比，这些输出对应的采样点时间靠前。这些输出始终应连接100Ω差分电阻。DId5+/DQd5+DId4−/DQd4−DId4+/DQd4+DId3−/DQd3−DId3+/DQd3+DId2−/DQd2−DId2+/DQd2+DId1−/DQd1−DId1+/DQd1+DId0−/DQd0−DId0+/DQd0+OR+OR-输入范围溢出指示。当此引脚为高时，表示差分信号输入超出范围（650mV或870mV,具体由FSR引脚定义）。DCLK+DCLK-差分时钟输出。用于锁存输出数据。这些引脚可以选择延时或不延时以便输出同步，在单倍数据率SDR模式下，这些信号的速度为输入时钟的1/2，在双倍数据率DDR模式下，这些信号的速度为输入时钟的1/4。在校准周期内DCLK不被激活。VA模拟电源。与GND对应。VDR输出驱动电源。与DRGND对应。GND模拟地线。与VA对应。DRGND驱动地线。与VDR对应。NC没有连接。这些引脚不作任何连接。绝对最大额定值电源电压(VA,VDR)2.2V任一引脚电压−0.15V~(VA+0.15V)地线差别电压|GND-DRGND|0V~100mV任一引脚输入电流±25mA封装输入电流±50mA电路功耗（TA≤85°C）2.0W贮存温度(Tstg)-65℃~150℃引线耐焊接温度（Th）235oC推荐工作条件电源电压（VA）1.8V~2.0V驱动电源电压(VDR)1.8V~VA工作环境温度（TA）：-40oC~+85oC全差分输入电压范围-VFS/2~-VFS/2时钟频率1.0GHz时钟电压0V~VA电学参数特性测试条件VA=VDR=+1.9V，OutV=1.9V，正弦差分信号输入采用交流耦合，输入范围为870mVP-P，CL=10pF。时钟输入为正弦信号，且频率为1GHz，差分幅度为0.5Vp-p，占空比为50%。VBG引脚浮空，外接REXT=3300Ω±0.1%，输入信号源差分内阻为100Ω。芯片工作模式在SDR模式，且为非扩展控制模式。除非特别声明，芯片默认温度为25oC，性能指标的典型值是在理论工作电压和TA=25℃的条件下测试得到的。参数符号条件（注1,2,3）（如无特殊说明-40oC≤TA≤+85oC）典型值昀值范围单位静态参数积分非线性INL直流耦合，1MHz正弦输入±1.0LSB微积分非线性DNL直流耦合，1MHz正弦输入±0.35±0.6LSB无误码精度8Bits失调误差VOFF-0.45-1.5LSB0.5正输入范围误差PFSE注4-0.6±25mV负输入范围误差NFSE注4-1.31±25mV超出范围输出代码（OR为高）（VIN+）-(VIN-)＞正全摆幅255（VIN+）-(VIN-)＜负全摆幅0正常模式(nonDES)动态参数有效比特数ENOBfIN=100MHz,VIN=FSR−0.5dB7.47BitsfIN=248MHz,VIN=FSR−0.5dB7.4