ADS5294:80MSPS 8路醫(yī)學(xué)圖像解決方案

TI公司的ADS5294是80MSPS/14位 8路ADC，具有低功耗，高SNR和低SFDR以及連續(xù)過載恢復(fù)，適用于高性能系統(tǒng)設(shè)計。ADS5294具有數(shù)據(jù)信號處理核，包括數(shù)字濾波器模塊，可編程數(shù)字增益0dB~12 dB，內(nèi)部和外接基準(zhǔn)電壓，1.8V工作電壓，主要用在超聲圖像、通信設(shè)備和多路數(shù)據(jù)采集。

ADS5294采用了CMOS工藝技術(shù)和創(chuàng)新的電路技術(shù)，是一個低功耗80MSPS，8通道ADC。具有低功耗、高信噪比、低SFDR和連續(xù)的過載恢復(fù)，使得用戶能夠設(shè)計出高性能的系統(tǒng)。

ADS5294有一個數(shù)字處理模塊，集成了多種常用的數(shù)字功能，以提高系統(tǒng)的性能。它還包括了一個數(shù)字濾波器模塊，具有內(nèi)置的抽取濾波器（具有低通、高通和帶通特性）。

該抽取率是可編程的（2或8），這正是窄帶應(yīng)用所必需的，其過濾器可方便地用于改善SNR以及中斷諧波，同時又降低了輸出數(shù)據(jù)速率。該設(shè)備包括一個平均模式，其兩個通道（或四個通道），可以平均提高SNR。

圖1 ADS5294方框圖

串行LVDS輸出，減少了接口線，實現(xiàn)了較高的系統(tǒng)集成。每個通道ADC的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，可以根據(jù)ADC采樣率，輸出到一個或兩個LVDS輸出線上。該雙線接口有助于保持低串行數(shù)據(jù)速率，這樣，就可以采用基于FPGA的，低成本的接收器（即使高采樣率）。其ADC分辨率可以通過寄存器進(jìn)行編程，編程為12位或14位。它還具有一個非常獨(dú)特的特點，即可編程映像模塊，它可以使輸入通道，和LVDS輸出引腳之間的映像非常靈活，這將有助于大大降低LVDS輸出路由的復(fù)雜性，并減少PCB的層數(shù)，以降低系統(tǒng)板的成本。

該器件集成了一個內(nèi)部參考電壓，以精確匹配其它設(shè)備。通過內(nèi)部參考模式，可以實現(xiàn)較佳的性能。該器件也可以外部驅(qū)動。其封裝為12mm×12mm80引腳QFP。其工作溫度范圍為-40℃~85℃。 ADS5294與ADS5292 QFP完全引腳兼容和寄存器兼容。

圖2 ADS5294模擬輸入模型

圖3 ADS5294模擬輸入驅(qū)動電路

ADS5294主要特性

•最大采樣率：80 MSPS/14-bit

•高信號信噪比

75.5-dBFS SNR（5MHz/80MSPS）

78.2-dBFS SNR（5MHz/80MSPS），可用抽取濾波器

84-DBC SFDR（5MHz/80MSPS）

•低功耗

58mW/CH（50MSPS）

77mW/ CH（80MSPS）（每通道 2LVDS線）

•數(shù)字處理模塊可編程FIR抽取濾波器，過采樣以 減小化諧波干擾可編 程IIR高通濾波器，以較大限度 地減少直流偏移可編程數(shù)字增益：0 dB~12dB2或4通道平均

•靈活的序列化LVDS輸出：根據(jù)ADC采樣率，每通道一個或兩個LVDS輸出線路ADC輸入通道和LVDS輸出引腳之間的可編程映像LVDS輸出腳簡化電路板設(shè)計

•各種測試模式來驗證數(shù)據(jù)的采集

FPGA/接收器

內(nèi)部和外部參考

1.8V工作電壓，低功耗

低頻噪聲抑制

ADS5294應(yīng)用

超聲成像

通信應(yīng)用

多通道數(shù)據(jù)采集

圖4 ADS5294評估測試圖

ADS5294評估模塊

用戶指南對評估模塊（EVM）進(jìn)行了概述，并對使用此模塊需要考慮的功能和特性進(jìn)行了說明。手冊適用于ADS5294模擬-數(shù)字轉(zhuǎn)換器（ADC）。使用本文件需結(jié)合各自的ADC數(shù)據(jù)表。 ADS529xEVM為評估ADC的各種信號、時鐘、基準(zhǔn)電壓并且為供電提供一個良好的平臺。