AD9058结合了两个独立的、高性能的，单片集成电路上的8位模数转换器（ADC）

特征

单片机上2个匹配的adc；50 MSPS转换速度；车载电压基准；低功率（<1W）；低输入电容（10 pF）；65 V电源；柔性输入范围。

应用

通信正交解调；数字示波器；电子战；雷达。

一般说明

AD9058结合了两个独立的、高性能的，单片集成电路上的8位模数转换器（ADC）。结合可选的车载电压基准，AD9058为需要两个或更多ADC的系统提供了一种经济有效的替代方案。

动态性能（SNR，ENOB）优化，可提供高达50 MSPS的转换速率。独特的结构在保持高性能和低功耗（<0.5w/通道）的同时降低了输入电容。数字输入和输出是TTL兼容的。

性能已针对2 V p-p（±1 V；0 V至2 V）的模拟输入进行了优化。使用车载2V电压基准，AD9058可以设置为单极正操作（0伏至2伏）。这个内部电压基准可以驱动两个ADC。

可提供商用（0°C至70°C）和军用（–55°C至+125°C）温度范围零件。零件以密封48铅浸渍和44铅“J”铅包装供应。

操作理论

AD9058在一个硅芯片上包含两个独立的8位模数转换器（ADC）。这两个设备可以独立操作，具有独立的模拟输入、电压基准和时钟。

在传统的flash转换器中，需要256个输入比较器来实现8位分辨率的并行转换。这与AD9058中使用的方案形成了明显的对比，如图1所示。

与传统的“Flash”或并行转换器不同，AD9058中的两个ADC中的每一个都使用专利的内插结构来降低电路复杂度、芯片尺寸和输入电容。这些优点的累积是因为，与传统的flash设计相比，只需要一半的输入比较器单元就可以完成转换。

在该单元中，两个独立adc中的每一个仅使用128（27）个比较器来进行转换。七个最高有效位（msb）的转换由128个比较器执行。最低有效位（LSB）的值由解码寄存器中相邻比较器之间的插值确定。专有解码方案处理比较器输出并向每个ADC的输出寄存器提供8位代码；该方案还最小化了错误代码。

模拟输入范围由施加在电压参考输入（+VREF和–VREF）处的电压确定。AD9058可以使用内部电压基准在0 V到2 V之间工作，也可以使用外部基准在-1 V到+2 V之间的任何地方工作。当使用外部参考时，输入范围限制为2v p。内部电阻阶梯将施加的电压基准分为128个步骤，每个步骤表示两个8位量化级别。

车载电压基准+VINT是一个带隙基准，它对两个基准梯形图都有足够的驱动能力。它提供了一个2V参考电压，可以驱动AD9058中的两个ADC进行单极正操作（0V到2V）。

使用AD9058

参见图2。如图所示，使用连接到两个adc的内部电压基准可以减少创建完整数据采集系统所需的外部组件的数量。在这种结构中，ADC的输入范围是正单极的，从0v到2v不等。双极输入信号通过良好的低失真放大器（如AD9617或AD9618）被缓冲、放大和偏移到ADC的适当输入范围。

AD9058在选择ADC的模拟输入范围方面提供了相当大的灵活性；如果需要的话，两个独立的ADC甚至可以具有不同的输入范围。在图3中，AD9058被配置为±1V操作。

规格表中所示的“参考梯形图偏移”是指施加到参考梯形图的+VREF（顶部）或–VREF（底部）的电压与实现1111111或0000转换所需的模拟输入电压之间的误差。这表示必须设计到AD9058参考电路中的调整范围量。

显示在接地和–VS之间的二极管通常是反向的，用于防止闭锁。对于电源顺序可能允许在–VS之前应用+VS的应用，或者+VS电源不受电流限制的应用，建议使用它。如果允许负电源浮动（在-5 V电源之前，+5 V电源已通电），则大量的+5 V电源电流将试图通过基板（VS电源触点）流向地面。如果该电流不限于小于500毫安，则该部件可能会损坏。二极管防止这种潜在的破坏性情况发生。

时机

参见AD9058时序图，图4。AD9058提供无管道延迟的锁存数据输出。为了节省电力，数据输出的上升和下降时间相对较慢。在设计系统定时时，重要的是观察（1）设置和保持时间；以及（2）数据变化时的间隔。

图3显示了每个D0–D7输出数据位上的2 kΩ下拉电阻器。当转换率高于40 MSPS时，这些电阻有助于均衡上升和下降时间，并便于将输出数据锁存到外部锁存器中。74ACT逻辑系列设备具有较短的设置和保持时间，是40 MSPS或更高速度的推荐选择。

布局

为确保最佳性能，建议使用单一低阻抗接地平面。模拟和数字接地应连接在一起，并连接到AD9058设备的接地平面。模拟和数字电源应通过尽可能靠近装置的0.1μF陶瓷电容器旁路接地。

对于原型制作或评估，Methode Electronics，Inc.（零件号213-0320602）提供表面安装插座，用于评估AD9058表面安装包。要评估通孔PCB设计中的AD9058，请使用AD9058AJD/AKD和单独的插脚插座（AMP零件号6-330808-0）。或者，表面安装AD9058单元可以安装在通孔插座中（加利福尼亚州欧文市电路组装公司，零件号CA-44SPC-T）。

AD9058应用

当成本、可靠性和空间是重要考虑因素时，将两个adc组合在一个包中是多种系统中有吸引力的替代方案。不同的系统强调特定的规格，这取决于零件的使用方式。

在高密度数字无线电通信中，使用一对高速adc来数字化调制信号的同相（I）和正交（Q）分量。在这种类型的系统中，呈现给每个ADC的信号由以符号速率变化的与消息相关的振幅组成，符号速率等于转换器的采样速率。

图5显示了当相对于采样时钟观察到AD9058的模拟输入时的样子。信噪比（SNR）、瞬态响应和采样率都是数字化“眼图”的关键指标。

接收灵敏度受系统信噪比的限制。对于ADC，信噪比在频域内测量，并用快速傅立叶变换（FFT）计算。信噪比等于信号的基本成分（均方根振幅）与噪声的均方根水平之比。噪声是所有其他频谱成分的总和，包括谐波失真，但不包括直流电。

尽管被采样的信号在编码时没有明显的转换率，但ADC和系统的动态性能仍然是至关重要的。瞬态响应是AD9058在应用阶跃函数输入时达到完全精度所需的时间。过电压恢复时间是AD9058在过驱动模拟输入信号减小到其输入范围后恢复到完全精度所需的时间间隔。

在数字示波器中，ADC的时域性能也非常重要。当在ADC之前使用track-/sample and hold时，其操作变得类似于上述接收机的操作。

高频输入的动态响应可以用有效比特数（ENOB）来描述。有效位数通过正弦波曲线拟合计算，表示为：

其中N是分辨率（位数），测量误差是从转换器的输出计算出的实际均方根误差，输入为纯正弦波。

最大转换率被定义为最低频率模拟测试信号的SNR下降到低于保证极限以下的3分贝的编码（样本）率。

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