Klassenbester 16-Bit-ADC

Mit dem Baustein ADS5483 stellt Texas Instruments (TI) den nach eigenen Angaben industrieweit rauschärmsten 16-Bit-Analog-Digitalwandler (ADC) mit gleichzeitig bestem SFDR vor.

Der Baustein ist in Pipeline-Architektur aufgebaut und bringt es auf eine Abtastrate von 135 Mio. Samples pro Sekunde (MSPS). Der Signal-Rauschabstand liegt (bei einem 75-MHz Eingangssignal) mit 78,6 dBFS SNR bzw. 95 dBc SFDR bis 3,5 dB bzw. 8 dB über den Werten vergleichbarer Bausteine.

Diese Überlegenheit ermöglicht zum Beispiel größere Genauigkeit in Prüf- und Messsystemen und höhere Empfindlichkeit bei größerer Bandbreite in der Funkkommunikation über Luftschnittstellen wie WCDMA, TD-SCDMA, WiMAX, LTE und Multiträger-3GSM. Solche breitbandigen Anwendungen profitieren von dem differenziellen Eingangspuffer in TIs BiCom3-Technologie, der die Eingangsimpedanz über die gesamte Bandbreite konstant hält und Rückwirkungen aus dem Abtast-und-Haltekreis eliminiert. Und im Gegensatz zu anderen ADC-Typen hat der neue Wandler LVDS-Ausgänge in DDR-Technik (Double Data Rate), was die Zahl der I/O-Anschlüsse bzw. Leitungen und somit den Platzbedarf senkt. TI erwartet, dass die Eigenschaften des Bausteins auch dessen Einsatz in anderen Anwendungen wie Radar oder Medizintechnik fördern werden.

Neben dem Baustein selber bietet TI ein Evaluierungmodul (EVM) an, auf dem unter anderem ein Clock-Synthesizer (CDCE72010) mit ultra-geringem Jitter von nur 50 Femtosekunden untergebracht ist. Die Systemleistung dieser Kombination bringt es bei 100 MHz Signalfrequenz und 122,8 MSPS auf 78,0 dBFS SNR und 89,1 dBc SFDR. Das EVM unterstützt 10 LVPECL-, 10 LVDS- oder 20 LVCMOS-Ausgänge, die ausgangsseitig bis 1,5 GHz konfigurierbar sind und eingangsseitig Signalfrequenzen von 8 kHz bis 500 MHz aufnehmen. Ein Clock-Synthesizer unterstützt zwei Frequenzsätze mit zwei optionalen externen VCO/VCXOs. Die Grundeinstellungen lassen sich im On-Chip-EEPROM speichern, dessen SPI-Schnittstelle die Programmierung des Bausteins in seiner Systemumgebung ermöglicht.

Das EVM stellt einen offenen Sockel für den VCXO und den Quarzfilter wie auch einen Bypass für einen externen Taktgeber bereit. Mit der digitalen Erfassungskarte TSW1200 bietet TI außerdem ein Werkzeug an, mit dem sich eine schnelle Evaluierung vornehmen lässt.

Der ADS5483 wie auch der CDCE72010 sind in einem QFN-64-PowerPAD- Gehäuse untergebracht, das für den Betriebstemperaturbereich -40 °C bis +85 °C ausgelegt ist. Als Stückpreise für 1000er Mengen gibt TI 65 Dollar bzw. 10,95 Dollar an. Beide Bausteine sind ab sofort lieferbar. Weitere Versionen mit 105 und 80 MSPS werden später in diesem Jahr erhältlich sein.