美國國家半導體推出業界極高效能10 位元 1GSPS訊號路徑解決方案

本文作者:admin       點擊: 2008-11-19 00:00
前言:
美國國家半導體公司 (National Semiconductor Corporation)(美國紐約證券交易所上市代號:NSM)宣佈推出一款2.5GHz全差動放大器及另一款10位元、2GSPS單通道/1GSPS雙通道類比/數位轉換器。只要將這兩款晶片搭配在一起,便可確保寬頻系統能以極低的功耗發揮前所未有的動態效能。這個訊號路徑晶片組合最適用於地對空雷達系統、資料蒐集系統、點對點基地台及新一代電視機上盒。
     
型號ADC10D1000的類比/數位轉換器若以248MHz的頻率作業,無雜散訊號動態範圍(SFDR)可高達66dBc,這是業界最高的水平,而有效位元數(ENOB)則高達9.1。此款晶片只需一個電源供應,便可發揮無與倫比的效能,而且總功耗只有2.8W,比同級的類比/數位轉換器還低33%。型號LMH6554的2.5GHz全差動寬頻放大器可以驅動10位元的ADC10D1000晶片,而且效能優於同級競爭產品,即使頻率高達800MHz,增益平坦度仍可高達0.1dB,若以250MHz作業,無雜散訊號動態範圍可高達72dBc,而輸入電壓雜訊則低至0.9nV/sqrt Hz,優於其他競爭產品。
     
由於這兩款晶片的功效比都符合美國國家半導體的效率指標規定,屬於PowerWiseR 系列的高能源效率產品。ADC10D1000晶片進行每一次轉換時,只需耗用2.52pJ的功率,而LMH6554晶片的功耗則只有21uA/MHz。
     
最高效能、最低功耗的1GSPS以上的類比/數位轉換器
     
ADC10D1000晶片的無雜散訊號動態範圍(SFDR)及有效位元數(ENOB)都優於競爭產品,因此無論在第一、二及三奈奎斯頻率區內,這款晶片都可發揮卓越的效能,確保寬頻系統的類比訊號都可全部轉為數位訊號。一直以來,這類寬頻系統必須採用窄頻類比/數位轉換器才可支援高解析度的取樣作業。以新一代的高解析度雷達系統為例來說,即使這類系統減少平行通道的數目,也可將相同頻寬的類比訊號轉為數位訊號。這個設計的好處是可以大幅縮小電路板的面積,以及降低系統功耗。由於ADC10D1000晶片的功耗極低(2.8W),因此系統無需加設散熱器,使產品可以更小巧輕盈,而且即使沒有散熱器,系統也可在攝氏-40度至85度的溫度範圍內作業。
     
ADC10D1000晶片若以高達1GSPS的速度進行取樣,可將一組兩個的類比輸入訊號轉為數位訊號,若取樣速度提高至2GSPS,則可轉換一個類比輸入訊號。這款晶片還有其他功能,例如不同晶片自動同步,另外還可為每一通道設定增益及調節其中的偏移。此外,由於這款晶片內建追蹤和保持放大器以及範圍更廣的自我校正電路,因此即使在奈奎斯頻率區之外所有動態參數都保證會有極為平坦的反應,代碼錯誤率可以大幅降低至10(-18)。ADC10D1000晶片採用散熱能力更強、共有292個球體的BGA封裝(分為含鉛或不含鉛兩個版本)。
     
效能最高的1GHz以上的全差動放大器
     
LMH6554晶片是一款全差動的2.5GHz放大器,具有極高的訊號傳真度,最適合用來驅動8至16位元的高速類比/數位轉換器。由於這款晶片可以提供極低阻抗的差動輸出,因此可以驅動類比/數位轉換器輸入端及任何中間濾波級。此款LMH6554晶片若以2V的峰值對峰值輸出電壓驅動低至200-Ohm的負載,即使頻率高達75MHz,仍可發揮卓越的 16位元線性效能。此外, LMH6554晶片還內建可外部設定增益的電阻,而且又可提供共模回授電壓,因此適用於差動至差動或單端至差動的系統配置。這款放大器的大訊號頻寬高達1.8GHz,雜訊值則低至8dB,而轉換率則高達6200V/us。
     
這款LMH6554晶片採用美國國家半導體全新的CBC8矽緒(SiGe)互補雙極CMOS製程技術製造。CBC8製程技術是目前業界最先進的類比製程技術之一,其特點是將SiGe NPN 和 PNP兩種電晶體以及低功率CMOS電晶體整合一起,成為獨特的單晶片製程技術,確保晶片可以充分發揮速度、線性表現、電路密度、低功率和低雜訊等方面的優勢,以滿足高速類比系統的嚴格要求。這款LMH6554晶片可在攝氏-40度至125 度的寬廣溫度範圍內作業。封裝方面,這款晶片採用小巧而散熱能力更強的14接腳FCOL封裝。
     
可以縮短訊號路徑開發時間的參考設計電路板及設計工具
     
內建ADC10D1000晶片、LMX2531時脈源及FPGA晶片的參考設計電路板可與美國國家半導體的全新 WaveVision 5 軟體直接連接,以簡化測試過程。WaveVision 5 系統是一種容易使用的分析工具,協助用戶可以測試美國國家半導體的訊號路徑產品。例如,ADC10D1000晶片可與LMH6554放大器、LMX2531單晶片鎖相迴路及電壓控制振盪器或美國國家半導體LMK04000系列的其中一款時脈抖動濾除電路搭配在一起,組成全面性的訊號路徑解決方案。
     
價格及供貨情況
     
ADC10D1000及LMH6554兩款晶片已有樣品供應,並定於2009年第一季開始量產供貨。如欲進一步查詢有關ADC10D1000晶片售價、樣品及參考設計電路板的資料,可瀏覽 http://www.national.com/pf/DC/ADC10D1000.html 網頁。LMH6554晶片以1,000顆為採購單位,單顆價為4.50美元。如欲查詢進一步的資料或訂購樣品,可瀏覽 http://www.national.com/pf/LM/LMH6554.html 網頁。
     
符合航太科技標準的航太版ADC10D1000晶片定於2009年第一季推出。這款晶片將會採用散熱能力更強的密封式376行CCGA封裝。航太版的晶片除了可以承受由單一事件栓鎖引致的120MeV輻射之外,也可承受300Krad(Si)的總電離量,因此這款晶片最適用於寬頻衛星通訊系統。採用CCGA封裝的版本已有樣品供應,客戶可以訂購樣品進行測試。
     

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