【導(dǎo)讀】多通道高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的器件選型中，性能指標(biāo)、功耗控制、供應(yīng)鏈穩(wěn)定性往往難以兼顧——進(jìn)口器件供貨周期長(zhǎng)、成本高，國(guó)產(chǎn)方案常存在性能打折扣、替代適配工作量大的問題。對(duì)于14位精度、百兆級(jí)采樣率的中端ADC賽道，一款既能對(duì)標(biāo)進(jìn)口器件性能、又能降低系統(tǒng)設(shè)計(jì)成本的國(guó)產(chǎn)方案，能直接縮短項(xiàng)目落地周期。
芯佰微電子推出的CBM14AD125，是一款4通道、14位分辨率、最高125MSPS采樣率的流水線型ADC，引腳兼容ADI AD9253，硬件可插拔適配，針對(duì)低功耗、小尺寸、高靈活性的系統(tǒng)需求開發(fā)，能有效降低進(jìn)口器件替代的改板投入。
器件采用帶冗余位校正的多級(jí)流水線架構(gòu)，全速125MSPS采樣下，動(dòng)態(tài)與線性性能表現(xiàn)均衡。1.3V基準(zhǔn)電壓配置下，信噪比可達(dá)77dBFS，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍86dBc；切換至1.0V基準(zhǔn)時(shí)，無(wú)雜散動(dòng)態(tài)范圍提升至91dBc，無(wú)論是小信號(hào)精密采集還是中頻欠采樣場(chǎng)景，都能有效抑制諧波與雜散干擾，降低前端信號(hào)調(diào)理電路的設(shè)計(jì)要求。
線性度指標(biāo)上，器件微分非線性（DNL）為±0.6LSB，積分非線性（INL）±5LSB，全工業(yè)溫區(qū)無(wú)失碼，省去量產(chǎn)階段逐通道校準(zhǔn)的工序，直接降低生產(chǎn)端的時(shí)間與人力成本。
針對(duì)多通道系統(tǒng)的熱堆積問題，CBM14AD125采用1.8V單電源供電架構(gòu)，125MSPS全速模式下單通道功耗不超過195mW，四通道全開典型總功耗約750mW，能有效降低高密度采集系統(tǒng)的散熱設(shè)計(jì)壓力。器件支持三級(jí)功耗管控，可通過SPI或硬件引腳配置：?jiǎn)瓮ǖ揽瑟?dú)立關(guān)斷，禁用全部通道時(shí)典型功耗低于14mW；完全掉電模式下功耗僅2mW，輸出端口呈高阻態(tài)；待機(jī)模式保留內(nèi)部基準(zhǔn)供電，可實(shí)現(xiàn)更快喚醒。這種分級(jí)控制尤其適配分時(shí)采樣的便攜式設(shè)備，能有效延長(zhǎng)電池續(xù)航。
除了核心性能，CBM14AD125的高集成度也能有效簡(jiǎn)化外圍設(shè)計(jì)。器件內(nèi)置高精度基準(zhǔn)電壓源，支持1.0V~1.3V范圍可調(diào)，無(wú)需額外外置基準(zhǔn)芯片，直接壓縮BOM成本；內(nèi)置時(shí)鐘占空比穩(wěn)定器，可校正±5%范圍外的時(shí)鐘占空比偏差，放寬前端時(shí)鐘源的選型要求，省去額外時(shí)鐘整形電路。
數(shù)字輸出采用串行LVDS接口，配套輸出數(shù)據(jù)時(shí)鐘與幀時(shí)鐘，大幅減少輸出引腳數(shù)量，緩解多片級(jí)聯(lián)系統(tǒng)的PCB布線壓力。調(diào)試層面，器件內(nèi)置固定電平、PN序列、用戶自定義碼等多種數(shù)字測(cè)試模式，無(wú)需接入模擬信號(hào)即可完成FPGA接收鏈路的驗(yàn)證，有效縮短硬件開發(fā)周期。
模擬輸入采用差分開關(guān)電容結(jié)構(gòu)，全功率模擬帶寬達(dá)650MHz，支持中頻欠采樣架構(gòu)，可簡(jiǎn)化射頻前端的變頻鏈路設(shè)計(jì)；輸入峰峰值支持2.0V與2.6V兩檔可調(diào)，可直接匹配不同輸出幅度的前端放大器，減少額外幅度調(diào)整電路。內(nèi)置1~8分頻時(shí)鐘分頻器，配合SYNC同步引腳可實(shí)現(xiàn)多芯片采樣同步，滿足相控陣、陣列成像等場(chǎng)景的多通道同步采集需求。
全場(chǎng)景適配：從醫(yī)療到通信
醫(yī)療成像：四通道同步采樣完美適配超聲探頭需求，優(yōu)異的信噪比提升了成像分辨率。
軟件無(wú)線電（SDR）：650MHz輸入帶寬支持中頻欠采樣，高SFDR確保了信號(hào)接收的純凈度。
便攜式儀器：QFN-48小封裝與低功耗特性，使其成為手持示波器、野外測(cè)試設(shè)備的理想選擇。
在當(dāng)前全球供應(yīng)鏈波動(dòng)的背景下，CBM14AD125憑借其引腳兼容、低功耗、高集成的特性，把重點(diǎn)放在了“好用”和“能替代”上。對(duì)于正在尋找AD9253替代方案，或者開發(fā)高密度、低功耗采集系統(tǒng)的團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，這是一個(gè)值得考慮的國(guó)產(chǎn)選項(xiàng)。
