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300MSPS高速10位D/A转换器AD9751

国外电子元器件 刘书明 曹晓波?? 2010年04月01日 ?? 收藏0

  1 概述

  AD9751是一个双输入端口的超高速10位CMOS DAC。它内含一个高性能的10位D/A内核、一个基准电压和一个数字接口电路。当AD9751工作于300MSPS时,仍可保持优异的交流和直流特性。

  AD9751 的数字接口包括两个缓冲锁存器以及控制逻辑。当输入时钟占空比不为50%时,可以使用内部频率锁相环电路(PLL)。此时,频率锁相环电路将以两倍于外部应用时钟的速度来驱动DAC锁存器,并可从两个输入数据通道上交替传输数据信号。其输出传输数据率是单个输入通道数据率的两倍。当输入时钟的占空比为 50%或者对于时钟抖动较为敏感时,该锁相环可能失效,此时芯片内的时钟倍增器将启动。因而当锁相环失效时,可使用时钟倍增器,或者在外部提供2倍时钟并在内部进行2分频。

  CLK输入端(CLK+CLK-)能以差分方式或者单端方式驱动,这时信号压摆率可低至1V的峰峰值。由于AD9751采用分段电流源结构,因而可运用适当的开关技术去减小干扰,以使动态精度达到最了。其差分电源输出可支持单端或差分应用。每个差分输出端均可提供从2mA~20mA的标称满量程电流。

  AD9751采用选进的低成本的0.35μm的CMOS工艺制造。它能在单电源2.7V~3.6V下工作,其功耗小于300mW。

  AD9751具有如下主要特点:

  •   为高速TxDAC+s系列成员之一,且与该系列其它芯片的引脚兼容,可提供10、12和14位的分辨率。
  •   具有超高速的300MSPS转换速率。
  •   带有双10位锁存和多路复用输入端口。
  •   内含时钟倍增器,可采用差分和单端时钟输入。
  •   功耗低,在2.7V~3.6V的单电源时,其功率低于300mW。
  •   片内带有1.20V且具有温度补偿的带隙电压基准。

  2 AD9751的引脚功能

  AD9751采用48脚LQFP封装,其工作温度范围为-40~+85℃,各主要引脚的功能如下:

  •   IOUTA(43脚):差分DAC电流输出端;
  •   IOUTB(42脚):差分DAC电流输出端;
  •   REFIO(39脚):基准输入/输出端;
  •   DIV0,DIV1(37,38脚):PLL控制和输入端口模式选择输入脚;
  •   FSADJ(40脚):满刻度电流输出调节端;
  •   AVDD(41脚):模拟电源电压;
  •   ACOM(44脚):模拟公共端;
  •   DVDD(5,21脚):数字电源电压;
  •   DCOM(4,22脚):数字公共端;
  •   PLLVDD(47脚):相位锁存回路电源电压;
  •   CLKVDD(48脚):时钟电源电压;
  •   CLKCOM(45脚):时钟和相位锁存回路公共端;
  •   CLK+(2脚):差分时钟输入端;
  •   CLK-(3脚):差分时钟输入端;
  •   LPF(46脚):PLL的低通滤波器;
  •   RESET(1脚):内部时钟分频器清零;
  •   PLL-LOCK(6脚):PLL锁定显示器输出;
  •   DB8-P1/DB0-P1(7~16脚):数据位,DB9~DB0,端口1;
  •   DB9-P2/DB0-P2(23~32脚):数据位,DB9~DB0,端口2。

  3 工作原理

  图1 是AD9751的内部原理结构和外围设计电路简化方框图。可以看出:AD9751包括一个能提供高达20mA满量程电流(IOUTFS)的PMOS电流源阵列。该阵列被分成31个相等电流源并由它们组成5个最大有效位(MSB)。接下的4位,或中间位,由15个相等的电流源组成,它们的值为一个最大有效位电流源的1/16,剩下的LSB是中间位电流源的二进制权值的一部分。AD9751采用电流源实现中间位和较低位,而不是用R-2R梯形网络,因而提高了多量程时小信号的动态性能,并且有助于维持DAC的高输出阻抗特性(例如100kΩ)。

AD9751的内部原理结构和外围设计电路简化方框图

  AD9751 数模转换器中的模拟和数字部分各有自己独立的供电电源(AVDD和DVDD),因而可以独立地在2.7V~3.6V的工作范围内工作。它的数字部分包括边沿触发锁存器和分段译码逻辑电路。而模拟部分则包括PMOS电流源及其相关的差分开关,以及1.2V的带隙电压基准和一个基准电压控制放大器。

  AD9751的满刻度输出电流由基准控制放大器决定,它通过调节一个外部电位器可使电流在2mA~20mA的范围内变化。而用外部电位器,基准控制放大器和电压基准VREFIO可组合设定基准电流IREF。AD9751的满刻度电流IOUTFS是IREF的值的32倍。


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AD9751? 锁相环? VCO?

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