ADC12DJ5200-SP 器件是一款射頻采樣、千兆采樣、模數(shù)轉(zhuǎn)換器 （ADC），可直接對(duì)從 DC 到 10GHz 以上的輸入頻率進(jìn)行采樣。ADC12DJ5200-SP 可配置為雙通道 5.2GSPS ADC 或單通道 10.4GSPS ADC。支持高達(dá) 10GHz 的可用輸入頻率范圍，可對(duì)頻率捷變系統(tǒng)進(jìn)行 L 波段、S 波段、C 波段和 X 波段的直接射頻采樣。

ADC12DJ5200-SP 使用高速JESD204C輸出接口，具有多達(dá) 16 個(gè)串行通道，支持高達(dá) 17.16Gbps 的線(xiàn)速。通過(guò)JESD204C子類(lèi) 1 支持確定性延遲和多設(shè)備同步。JESD204C接口可以配置為權(quán)衡線(xiàn)路速率和通道數(shù)。支持 8b/10b 和 64b/66b 數(shù)據(jù)編碼方案。64b/66b 編碼支持前向糾錯(cuò) （FEC），以提高誤碼率。該接口向后兼容JESD204B接收器。
*附件：adc12dj5200-sp.pdf

創(chuàng)新的同步功能，包括無(wú)噪聲孔徑延遲調(diào)整和 SYSREF 窗口，簡(jiǎn)化了多通道應(yīng)用的系統(tǒng)設(shè)計(jì)?？蛇x的數(shù)字下變頻器（DDC）可提供到基帶的數(shù)字轉(zhuǎn)換并降低接口速率?？?a target="_blank">編程FIR濾波器允許片內(nèi)均衡。

特性

• 輻射耐受性：
  • 總電離劑量 （TID）：300krad （Si）
  • 單事件閂鎖 （SEL）：120MeV-cm2/mg
  • 單事件擾亂 （SEU） 免疫寄存器
• ADC內(nèi)核：
  • 12 位分辨率
  • 單通道模式下高達(dá) 10.4GSPS
  • 雙通道模式下高達(dá) 5.2GSPS
• 性能規(guī)格：
  • 本底噪聲（–20dBFS，VFS = 1VPP-DIFF）：
    • 雙通道模式：–151.8dBFS/Hz
    • 單通道模式：–154.4dBFS/Hz
  • ENOB（雙通道，F(xiàn)IN = 2.4GHz）：8.6位
• VCMI為0V的緩沖模擬輸入：
  • 模擬輸入帶寬 （–3dB）：8GHz
  • 可用輸入頻率范圍：> 10GHz
  • 滿(mǎn)量程輸入電壓（VFS，默認(rèn)）：0.8VPP
• 無(wú)噪聲孔徑延遲 （tAD） 調(diào)節(jié)：
  • 精確采樣控制：19fs 步長(zhǎng)
  • 簡(jiǎn)化同步和交錯(cuò)
  • 溫度和電壓不變延遲
• 易于使用的同步功能：
  • 自動(dòng) SYSREF 定時(shí)校準(zhǔn)
  • 樣品標(biāo)記的時(shí)間戳
• JESD204C串行數(shù)據(jù)接口：
  • 最大通道速率：17.16Gbps
  • 支持 64b/66b 和 8b/10b 編碼
  • 8b/10b 模式JESD204B兼容
• 可選數(shù)字下變頻器 （DDC）：
  • 4 倍、8 倍、16 倍和 32 倍復(fù)數(shù)抽取
  • 每個(gè)DDC有四個(gè)獨(dú)立的32位NCO
• 峰值射頻輸入功率（差分）：+26.5dBm（+ 27.5dBFS，560倍滿(mǎn)量程功率）
• 用于均衡的可編程 FIR 濾波器
• 功耗：4W
• 電源：1.1V、1.9V

參數(shù)

方框圖

一、產(chǎn)品概述

ADC12DJ5200-SP 是一款 12 位分辨率的 RF 采樣 ADC，支持 單通道 10.4GSPS （雙沿采樣技術(shù)）與 雙通道 5.2GSPS （每通道）兩種核心工作模式，無(wú)需傳統(tǒng)中頻（IF）轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)，可直接對(duì) DC 至 10GHz 以上的射頻信號(hào)采樣，覆蓋 L 波段、S 波段、C 波段及 X 波段。器件采用 10mm×10mm 144 引腳 FCBGA 封裝，工作溫度范圍 - 55°C 至 125°C，核心優(yōu)勢(shì)在于 強(qiáng)輻射耐受性 （總電離劑量 TID 達(dá) 300krad (Si)、單粒子鎖定 SEL 閾值 120MeV-cm2/mg）與高動(dòng)態(tài)性能，同時(shí)集成豐富的信號(hào)處理模塊，簡(jiǎn)化多通道同步系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

二、核心特性

1. 輻射耐受性與基礎(chǔ)性能

• 輻射指標(biāo) ：
  • 總電離劑量（TID）：300krad (Si)，可在輻射環(huán)境（如航天場(chǎng)景）中長(zhǎng)期穩(wěn)定工作；
  • 單粒子鎖定（SEL）：閾值≥120MeV-cm2/mg，單粒子翻轉(zhuǎn)（SEU）免疫寄存器，避免輻射導(dǎo)致的寄存器數(shù)據(jù)異常；
  • 靜電防護(hù)（ESD）：人體放電模型（HBM）±2000V，帶電器件模型（CDM）±500V，符合工業(yè)級(jí)防護(hù)標(biāo)準(zhǔn)。
• 采樣與分辨率 ：12 位固定分辨率，單通道模式采樣速率最高 10.4GSPS，雙通道模式每通道最高 5.2GSPS；輸入帶寬（-3dB）達(dá) 8GHz，可用輸入頻率范圍＞10GHz，滿(mǎn)量程輸入電壓默認(rèn) 0.8VPP（可通過(guò)寄存器調(diào)整至 500mVPP~1.06VPP）。
• 信號(hào)承受能力 ：峰值 RF 輸入功率（差分）達(dá) + 26.5dBm（560 倍滿(mǎn)量程功率），可耐受短時(shí)信號(hào)過(guò)載，避免 ADC 損壞；輸入阻抗單端 50Ω，支持 AC/DC 耦合，輸入共模電壓（VCMI）默認(rèn) 0V，適配多種前端電路。

2. 信號(hào)性能與處理能力

• 噪聲與失真 ：
  • 噪聲基底：?jiǎn)瓮ǖ滥Ｊ剑?20dBFS 信號(hào)）低至 - 154.4dBFS/Hz，雙通道模式為 - 151.8dBFS/Hz；
  • 有效位數(shù)（ENOB）：雙通道模式下（FIN=2.4GHz）達(dá) 8.6 位，3 次互調(diào)失真（IMD3）、2 次諧波失真（HD2）優(yōu)異，如 2.3GHz 輸入時(shí) IMD3 低于 - 78dBFS；
  • 碼錯(cuò)誤率（CER）：≤10?1? Errors/sample，無(wú) “閃爍碼”（Sparkle Code），信號(hào)還原可靠性高。
• 數(shù)字信號(hào)處理 ：
  • 數(shù)字下變頻器（DDC） ：支持 4x/8x/16x/32x 復(fù)數(shù)抽取，每路 DDC 配備 4 個(gè)獨(dú)立 32 位數(shù)控振蕩器（NCO），可快速將目標(biāo)頻段混頻至基帶，降低后端數(shù)據(jù)量；支持快速頻率跳變（FFH），NCO 切換延遲低至 45~68 個(gè)采樣時(shí)鐘周期，適配跳頻通信、多目標(biāo)監(jiān)測(cè)場(chǎng)景；
  • 可編程 FIR 濾波器（PFIR） ：提供 9 抽頭系數(shù)配置，支持單 / 雙通道均衡、時(shí)變?yōu)V波（如 I/Q 校正），可補(bǔ)償信號(hào)傳輸中的頻率衰減，優(yōu)化寬頻信號(hào)完整性；
  • 抖動(dòng)抑制（Dither） ：可選 “小 / 大抖動(dòng)” 模式，在犧牲少量信噪比（SNR）的前提下，降低雜散信號(hào)（Spur），提升信號(hào)純凈度。

3. 同步與時(shí)鐘特性

• 多設(shè)備同步 ：支持 JESD204C 子類(lèi) 1（Subclass 1）同步，通過(guò) SYSREF 信號(hào)實(shí)現(xiàn)確定性延遲；具備無(wú)噪聲孔徑延遲（t_AD）調(diào)整功能，步長(zhǎng)精度達(dá) 19 飛秒（fs），可精準(zhǔn)對(duì)齊多 ADC 采樣時(shí)序，且延遲不受溫度、電壓變化影響；支持自動(dòng) SYSREF 時(shí)序校準(zhǔn)與采樣標(biāo)記時(shí)間戳（Timestamp），簡(jiǎn)化多通道陣列（如雷達(dá)天線(xiàn)陣）設(shè)計(jì)。
• 時(shí)鐘管理 ：
  • 內(nèi)置鎖相環(huán)（PLL）與壓控振蕩器（VCO），可自主生成采樣時(shí)鐘；支持外部低抖動(dòng)時(shí)鐘輸入（建議＜1ps RMS），AC 耦合時(shí)可自偏置至最優(yōu)共模電壓（0.3V）；
  • 時(shí)鐘占空比校正：自動(dòng)補(bǔ)償外部時(shí)鐘占空比偏差（30%~70% 范圍內(nèi)自適應(yīng)），避免采樣時(shí)序偏移；
  • SYSREF 窗口 ing：可檢測(cè) SYSREF 相對(duì)于采樣時(shí)鐘的無(wú)效捕獲區(qū)域，通過(guò) SYSREF_POS 寄存器選擇最優(yōu)采樣位置，最大化時(shí)序余量。

三、工作模式與功能配置

1. 核心工作模式

ADC12DJ5200-SP 通過(guò)JMODE 寄存器配置工作模式，覆蓋單 / 雙通道、不同抽取率與編碼方式，核心模式差異如下表（部分關(guān)鍵模式）：

2. 校準(zhǔn)與補(bǔ)償功能

• 校準(zhǔn)模式 ：
  • 前景校準(zhǔn) ：系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行，ADC 離線(xiàn)（輸出中值代碼），校準(zhǔn)增益、偏移與線(xiàn)性誤差，校準(zhǔn)后信號(hào)誤差顯著降低（如偏移誤差從 ±0.50mV 降至 ±0.15mV）；
  • 背景校準(zhǔn) ：ADC 正常工作時(shí)輪換校準(zhǔn)核心（6 個(gè)亞 ADC 組成 3 個(gè)核心，輪換無(wú)數(shù)據(jù)中斷），支持低功耗背景校準(zhǔn)（LPBG）模式，離線(xiàn)核心斷電以降低功耗，適配低功耗場(chǎng)景；
  • 偏移校準(zhǔn) ：支持前景（CAL_OS）與背景（CAL_BGOS）偏移校準(zhǔn)，需確保輸入無(wú) DC 或近 DC 信號(hào)，校準(zhǔn)后可消除輸入緩沖器偏移導(dǎo)致的 fS/2 固定雜散。
• 參數(shù)微調(diào) ：提供輸入增益、偏移電壓、時(shí)鐘時(shí)序等微調(diào)寄存器，如通過(guò) GAIN_TRIM_A/B 調(diào)整輸入增益，通過(guò) TADJ_A/B 調(diào)整多 ADC 間時(shí)序偏差，適配不同系統(tǒng)的個(gè)性化需求。