日本語版

12ビット、80/105/125/150 MSPS
1.8 VのデュアルA/Dコンバータ
AD9627
特長
機能ブロック図
S/N 比:最大 70 MHz の周波数まで、125 MSPS で 69.4 dBc
(70.4 dBFS)
AVDD DVDD
FD(0:3)A
SDIO/ SCLK/
DCS DFS CSB
DRVDD
低消費電力:125 MSPS で 750 mW
FD BITS/THRESHOLD
DETECT
S/N 比:最大 70 MHz の周波数まで、150 MSPS で 69.2 dBc
(70.2 dBFS)
PROGRAMMING DATA
VIN+A
SHA
VIN–A
1.8 V のアナログ電源動作
1.8~3.3 V の CMOS 出力電源または 1.8 V の LVDS 出力電源
SIGNAL
MONITOR
VREF
最大 450 MHz の IF サンプリング周波数
CML
ADC リファレンス電圧を内蔵
RBIAS
DIVIDE
1 TO 8
REF
SELECT
柔軟性に優れたアナログ入力範囲:1~2 V p-p
CLK+
DCO
GENERATION
DUTY CYCLE
STABILIZER
ADC サンプル&ホールド入力を内蔵
VIN–B
SHA
650 MHz 帯域幅の差動アナログ入力
D0A
CLK–
SENSE
整数分周比 1~8 の入力クロック分周器
D11A
ADC
VIN+B
ADC クロック・デューティサイクル・スタビライザ
SIGNAL MONITOR
DATA
AD9627
95 dB のチャンネル・アイソレーション/クロストーク
MULTICHIP
SYNC
シリアル・ポート・コントロール
ユーザ設定可能なセルフテスト(BIST)機能を内蔵
消費電力を節約するパワーダウン・モード
AGND
FD BITS/THRESHOLD
DETECT
SYNC
FD(0:3)B
次のレシーバ機能を内蔵
高速検出/スレッショールド・ビット
DCOB
D11B
D0B
SIGNAL MONITOR
INTERFACE
SMI
SMI
SMI DRGND
SDFS SCLK/ SDO/
PDWN OEB
NOTES
1. PIN NAMES ARE FOR THE CMOS PIN CONFIGURATION ONLY;
SEE FIGURE 7 FOR LVDS PIN NAMES.
コンポジット信号モニタ
DCOA
06571-001
低消費電力:150 MSPS で 820 mW
ADC
CMOS
OUTPUT BUFFER
SFDR:最大 70 MHz の周波数まで、150 MSPS で 84 dBc
SPI
CMOS
OUTPUT BUFFER
SFDR:最大 70 MHz の周波数まで、125 MSPS で 85 dBc
図1.
アプリケーション
通信
ダイバーシティ無線システム
製品のハイライト
マルチモード・デジタル・レシーバ(3G)
1.
2.
GSM、EDGE、WCDMA、
CDMA2000、WiMAX、TD-SCDMA
I/Q 復調システム
3.
4.
スマート・アンテナ・システム
汎用ソフトウェア無線
ブロードバンド・データ・アプリケーション
5.
6.
7.
Rev. 0
デュアル、12 ビット、80/105/125/150 MSPS の ADC を集積
シリアル出力による高速オーバーレンジ検出および信号モ
ニタ
専用のシリアル出力モードを備えた信号モニタ・ブロック
最大 450 MHz の入力周波数に対して優れた S/N 比性能を維
持する独自の差動入力
1.8 V の単電源、および別電源による 1.8~3.3 V のロジッ
ク・ファミリーに対応するデジタル出力ドライバ動作
データ・フォーマット設定(オフセット・バイナリ、2 の補
数、またはグレー・コーディング)
、クロック DCS のイネー
ブル、パワーダウン、テスト・モード、リファレンス電圧
モードなど、製品の各機能をサポートする標準のシリア
ル・ポート・インターフェース(SPI)
AD9640、AD9627-11、AD9600 とのピン互換により、12 ビッ
トから 14 ビット、11 ビット、10 ビットに容易に移行可能
アナログ・デバイセズ社は、提供する情報が正確で信頼できるものであることを期していますが、その情報の利用に関
して、あるいは利用によって生じる第三者の特許やその他の権利の侵害に関して一切の責任を負いません。また、アナ
ログ・デバイセズ社の特許または特許の権利の使用を明示的または暗示的に許諾するものでもありません。仕様は、予
告なく変更される場合があります。本紙記載の商標および登録商標は、各社の所有に属します。
※日本語データシートは REVISION が古い場合があります。最新の内容については、英語版をご参照ください。
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電話 06(6350)6868
本
AD9627
目次
特長......................................................................................................1
信号モニタ........................................................................................ 35
アプリケーション ..............................................................................1
ピーク検出器モード.................................................................... 35
機能ブロック図 ..................................................................................1
RMS/MS 振幅モード..................................................................... 35
製品のハイライト ..............................................................................1
スレッショールド・クロス・モード ........................................ 36
改訂履歴..............................................................................................2
追加コントロール・ビット ........................................................ 36
概要......................................................................................................3
DC 補正 ......................................................................................... 36
仕様......................................................................................................4
信号モニタ SPORT 出力.............................................................. 37
ADC の DC 仕様—AD9627BCPZ-80/AD9627BCPZ-105 ................4
組込みセルフテスト(BIST)および出力テスト ........................ 38
ADC の DC 仕様—AD9627BCPZ-125/AD9627BCPZ-150...............5
組込みセルフテスト(BIST) ................................................... 38
ADC の AC 仕様—AD9627BCPZ-80/AD9627BCPZ-105 ................6
出力テスト・モード.................................................................... 38
ADC の AC 仕様—AD9627BCPZ-125/AD9627BCPZ-150...............7
チャンネル/チップの同期 ............................................................ 39
デジタル仕様..................................................................................8
シリアル・ポート・インターフェース(SPI)........................... 40
スイッチング仕様—AD9627BCPZ-80/AD9627BCPZ-105 ..........10
SPI を使用した設定 ..................................................................... 40
スイッチング仕様—AD9627BCPZ-125/AD9627BCPZ-150 ........ 11
ハードウェア・インターフェース ............................................ 40
タイミング仕様............................................................................12
SPI を使用しない設定 ................................................................. 41
絶対最大定格 ....................................................................................14
SPI からアクセス可能な機能 ..................................................... 41
熱特性............................................................................................14
メモリ・マップ................................................................................ 42
ESD に関する注意........................................................................14
メモリ・マップ・レジスタ・テーブルの読み方..................... 42
ピン配置とピン機能の説明 ............................................................15
メモリ・マップ・レジスタ・テーブル .................................... 43
等価回路............................................................................................19
メモリ・マップ・レジスタの説明 ............................................ 46
代表的な性能特性 ............................................................................20
アプリケーション情報 .................................................................... 49
動作原理............................................................................................25
設計のガイドライン.................................................................... 49
ADC のアーキテクチャ...............................................................25
評価用ボード.................................................................................... 50
アナログ入力に関する留意事項 ................................................25
電源 ............................................................................................... 50
リファレンス電圧........................................................................27
入力信号 ....................................................................................... 50
クロック入力に関する留意事項 ................................................28
出力信号 ....................................................................................... 50
消費電力とスタンバイ・モード..................................................30
デフォルト動作とジャンパ選択の設定 .................................... 51
デジタル出力................................................................................31
その他のクロック設定................................................................ 51
タイミング....................................................................................31
その他のアナログ入力駆動構成 ................................................ 52
ADC のオーバーレンジおよびゲイン制御....................................32
回路図 ........................................................................................... 53
高速検出の概要............................................................................32
評価用ボード・レイアウト ........................................................ 63
ADC 高速入力レベル...................................................................32
部品表 ........................................................................................... 71
ADC オーバーレンジ(OR) .....................................................33
外形寸法............................................................................................ 73
ゲイン・スイッチング ................................................................33
オーダー・ガイド........................................................................ 73
改訂履歴
10/07—Revision 0: Initial Version
Rev. 0
- 2/73-
AD9627
概要
AD9627 は 12 ビット、80/105/125/150 MSPS のデュアル A/D コン
バータ(ADC)です。AD9627 は、低コスト、小型サイズ、多機
能が必要とされる通信アプリケーションに対応するように設計
されています。
ル・スレッショールドを越えると、高精度上限スレッショール
ド・インジケータがハイレベルになります。このスレッショール
ド・インジケータは遅延時間がきわめて短いため、システム・ゲ
インを迅速に下げるため、オーバーレンジの状態を回避できます。
デュアル ADC コアは、出力誤差補正ロジックを内蔵した多段の
差動パイプライン・アーキテクチャを採用しています。各 ADC
は広帯域幅の差動サンプル&ホールド・アナログ入力アンプを内
蔵し、ユーザによる選択が可能な各種の入力範囲に対応できます。
リファレンス電圧を内蔵しているため、設計労力が軽減されます。
ADC クロックのデューティサイクル変動を補償するデューティ
サイクル・スタビライザを備えているため、コンバータは優れた
性能を維持できます。
AGC に関連する 2 番目の機能は、信号モニタです。このブロッ
クを使用して入力信号のコンポジット・レベルをモニタできるた
め、この機能はシステム全体のダイナミック・レンジが最適化さ
れるように、ゲインを設定する場合に役立ちます。
AD9627 は、システム・レシーバの自動ゲイン制御(AGC)機能
を簡略化する機能をいくつか備えています。高速検出機能は、き
わめて短い遅延時間で 4 ビットの入力レベル情報を出力するこ
とにより、高速オーバーレンジ検出を可能にします。
柔軟性に優れたパワーダウン・オプションを選択できるため、必
要に応じて消費電力を大幅に節約することが可能です。
セットアップとコントロールのプログラミングは、3 ビットの SPI
互換シリアル・インターフェースを使用して行います。
さらに、プログラマブル・スレッショールド検出器は、きわめて
短い遅延時間で ADC の 4 つの高速検出ビットを使用して、入力
信号パワーをモニタできます。入力信号レベルがプログラマブ
Rev. 0
ADC の出力データを 2 つの外部 12 ビット出力ポートに直接転送
できます。これらの出力は、1.8~3.3 V の CMOS または 1.8 V の
LVDS に設定できます。
- 3/73-
AD9627 は 64 ピン LFCSP パッケージで提供され、−40~+85°C の
工業用温度範囲で仕様規定されています。
AD9627
仕様
ADC の DC 仕様—AD9627BCPZ-80/AD9627BCPZ-105
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル、高速検出出力ピンをディスエーブル、信号モニタをディスエーブル。
表1.
Parameter
Temperature
Min
RESOLUTION
Full
12
ACCURACY
No Missing Codes
Offset Error
Gain Error
Differential Nonlinearity (DNL)1
Integral Nonlinearity (INL)1
Full
Full
Full
Full
25°C
Full
25°C
+0.1
AD9627BCPZ-80
Typ
Max
Min
AD9627BCPZ-105
Typ
Max
12
Guaranteed
±0.2
±0.6
−1.8
−3.7
±0.4
±0.2
±0.9
±0.4
−0.5
Unit
Bits
Guaranteed
±0.3
±0.7
−2.2
−3.7
±0.4
±0.2
±0.9
±0.4
% FSR
% FSR
LSB
LSB
LSB
LSB
±0.3
±0.2
% FSR
% FSR
MATCHING CHARACTERISTIC
Offset Error
Gain Error
Full
Full
±0.2
±0.2
TEMPERATURE DRIFT
Offset Error
Gain Error
Full
Full
±15
±95
INTERNAL VOLTAGE REFERENCE
Output Voltage Error (1 V Mode)
Load Regulation @ 1.0 mA
Full
Full
±5
7
INPUT REFERRED NOISE
VREF = 1.0 V
25°C
0.3
0.3
LSB rms
ANALOG INPUT
Input Span, VREF = 1.0 V
Input Capacitance2
Full
Full
2
8
2
8
V p-p
pF
VREF INPUT RESISTANCE
Full
6
6
kΩ
POWER SUPPLIES
Supply Voltage
AVDD, DVDD
DRVDD (CMOS Mode)
DRVDD (LVDS Mode)
Supply Current
IAVDD1, 3
IDVDD1, 3
IDRVDD1 (3.3 V CMOS)
IDRVDD1 (1.8 V CMOS)
IDRVDD1 (1.8 V LVDS)
Full
Full
Full
Full
Full
233
26
23
11
47
POWER CONSUMPTION
DC Input
Sine Wave Input1 (DRVDD = 1.8 V)
Sine Wave Input1 (DRVDD = 3.3 V)
Standby Power4
Power-Down Power
Full
Full
Full
Full
Full
452
495
550
52
2.5
1
2
3
4
Full
Full
Full
1.7
1.7
1.7
1.8
3.3
1.8
±0.6
±0.75
±0.7
±0.75
±15
±95
±16
1.9
3.6
1.9
278
490
6
±5
7
1.7
1.7
1.7
1.8
3.3
1.8
310
34
34
15
47
600
657
740
68
2.5
ppm/°C
ppm/°C
±16
1.9
3.6
1.9
365
650
6
低い入力周波数のフルスケール正弦波信号を使用し、各出力ビットに約 5 pF の負荷を接続した条件で測定しています。
入力容量は、1 本の差動入力ピンと AGND との間の実効容量を示します。アナログ入力構造の等価回路については、図 8 を参照してください。
最大制限値は、IAVDD と IDVDD の各電流の合計値に適用されます。
スタンバイ時の消費電力は、DC 入力を使用し、CLK ピンを非アクティブ(AVDD または AGND に設定)に保持した条件で測定しています。
Rev. 0
- 4/73-
mV
mV
V
V
V
mA
mA
mA
mA
mA
mW
mW
mW
mW
mW
AD9627
ADC の DC 仕様—AD9627BCPZ-125/AD9627BCPZ-150
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル、高速検出出力ピンをディスエーブル、信号モニタをディスエーブル。
表2.
Parameter
Temperature
Min
RESOLUTION
Full
12
ACCURACY
No Missing Codes
Offset Error
Gain Error
Differential Nonlinearity (DNL)1
Integral Nonlinearity (INL)1
Full
Full
Full
Full
25°C
Full
25°C
−0.7
AD9627BCPZ-125
Typ
Max
Min
AD9627BCPZ-150
Typ
Max
12
Guaranteed
±0.3
−2.7
±0.6
−3.9
±0.4
−0.9
±0.2
Guaranteed
±0.2
−3.2
±0.6
−5.2
±0.9
±0.2
±0.9
±1.3
±0.4
Unit
Bits
±0.5
% FSR
% FSR
LSB
LSB
LSB
LSB
MATCHING CHARACTERISTIC
Offset Error
Gain Error
25°C
25°C
±0.3
±0.1
TEMPERATURE DRIFT
Offset Error
Gain Error
Full
Full
±15
±95
INTERNAL VOLTAGE REFERENCE
Output Voltage Error (1 V Mode)
Load Regulation @ 1.0 mA
Full
Full
±5
7
INPUT REFERRED NOISE
VREF = 1.0 V
25°C
0.3
0.3
LSB rms
ANALOG INPUT
Input Span, VREF = 1.0 V
Input Capacitance2
Full
Full
2
8
2
8
V p-p
pF
VREF INPUT RESISTANCE
Full
6
6
kΩ
POWER SUPPLIES
Supply Voltage
AVDD, DVDD
DRVDD (CMOS Mode)
DRVDD (LVDS Mode)
Supply Current
IAVDD1, 3
IDVDD1, 3
IDRVDD1 (3.3 V CMOS)
IDRVDD1 (1.8 V CMOS)
IDRVDD1 (1.8 V LVDS)
Full
Full
Full
Full
Full
385
42
36
18
48
POWER CONSUMPTION
DC Input
Sine Wave Input1 (DRVDD = 1.8 V)
Sine Wave Input1 (DRVDD = 3.3 V)
Standby Power4
Power-Down Power
Full
Full
Full
Full
Full
750
814
900
77
2.5
1
2
3
4
Full
Full
Full
1.7
1.7
1.7
1.8
3.3
1.8
±0.6
±0.75
±0.2
±0.2
±0.7
±0.8
±15
±95
±16
1.9
3.6
1.9
455
800
6
±5
7
1.7
1.7
1.7
1.8
3.3
1.8
419
50
42
22
49
820
895
995
77
2.5
ppm/°C
ppm/°C
±16
1.9
3.6
1.9
495
890
6
低い入力周波数のフルスケール正弦波信号を使用し、各出力ビットに約 5 pF の負荷を接続した条件で測定しています。
入力容量は、1 本の差動入力ピンと AGND との間の実効容量を示します。アナログ入力構造の等価回路については、図 8 を参照してください。
最大制限値は、IAVDD と IDVDD の各電流の合計値に適用されます。
スタンバイ時の消費電力は、DC 入力を使用し、CLK ピンを非アクティブ(AVDD または AGND に設定)に保持した条件で測定しています。
Rev. 0
- 5/73-
% FSR
% FSR
mV
mV
V
V
V
mA
mA
mA
mA
mA
mW
mW
mW
mW
mW
AD9627
ADC の AC 仕様—AD9627BCPZ-80/AD9627BCPZ-105
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル、高速検出出力ピンをディスエーブル、信号モニタをディスエーブル。
表3.
Parameter
1
SIGNAL-TO-NOISE RATIO (SNR)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
SIGNAL-TO-NOISE AND DISTORTION (SINAD)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
EFFECTIVE NUMBER OF BITS (ENOB)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
WORST SECOND OR THIRD HARMONIC
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE (SFDR)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
Temperature
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
Min
AD9627BCPZ-80
Typ
Max
Min
AD9627BCPZ-105
Typ
Max
69.7
69.5
69.6
69.4
68.1
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
dB
dB
dB
dB
dB
68.6
69.2
68.5
69.1
68.4
69.6
69.4
69.5
69.3
Unit
69.0
68.3
69.0
68.1
dB
dB
dB
dB
dB
25°C
25°C
25°C
25°C
11.5
11.4
11.4
11.3
11.4
11.4
11.4
11.2
Bits
Bits
Bits
Bits
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
−87
−85
−87
−85
−84
−83
−84
−83
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
87
85
87
85
67.4
68.0
−74
74
−74
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
74
84
83
84
83
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
−92
−89
−92
−88
−89
−89
−87
−86
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
TWO-TONE SFDR
fIN = 29.1 MHz, 32.1 MHz (−7 dBFS )
fIN = 169.1 MHz, 172.1 MHz (−7 dBFS )
25°C
25°C
85
82
85
82
dBc
dBc
CROSSTALK2
Full
−95
−95
dB
ANALOG INPUT BANDWIDTH
25°C
650
650
MHz
WORST OTHER HARMONIC OR SPUR
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
1
2
−82
−82
一連の詳細な定義については、アプリケーション・ノート AN-835『Understanding High Speed ADC Testing and Evaluation』を参照してください。
クロストークの測定は、100MHz の周波数時に-1 dBFS の入力を 1 つのチャンネルに使用し、もう 1 つのチャンネルには信号を入力しない条件で行っています。
Rev. 0
- 6/73-
AD9627
ADC の AC 仕様—AD9627BCPZ-125/AD9627BCPZ-150
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル、高速検出出力ピンをディスエーブル、信号モニタをディスエーブル。
表4.
Parameter
1
SIGNAL-TO-NOISE RATIO (SNR)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
SIGNAL-TO-NOISE AND DISTORTION (SINAD)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
EFFECTIVE NUMBER OF BITS (ENOB)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
WORST SECOND OR THIRD HARMONIC
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
SPURIOUS-FREE DYNAMIC RANGE (SFDR)
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
Temperature
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
Min
AD9627BCPZ-125
Typ
Max
Min
AD9627BCPZ-150
Typ
Max
69.5
69.4
69.4
69.2
68.1
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
dB
dB
dB
dB
dB
67.1
69.1
68.8
68.8
68.2
69.4
69.3
69.3
69.1
Unit
69.0
68.3
68.7
67.8
dB
dB
dB
dB
dB
25°C
25°C
25°C
25°C
11.4
11.4
11.3
11.3
11.4
11.4
11.3
11.2
Bits
Bits
Bits
Bits
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
−86.5
−85
−86.5
−84
−84
−83
−83.5
−77
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
86.5
85
86.5
84
67.9
65.9
−74
74
−73
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
73
84
83
83.5
77
25°C
25°C
Full
25°C
25°C
−92
−89
−92
−88
−89
−89
−88
−88
dBc
dBc
dBc
dBc
dBc
TWO-TONE SFDR
fIN = 29.1 MHz, 32.1 MHz (−7 dBFS )
fIN = 169.1 MHz, 172.1 MHz (−7 dBFS )
25°C
25°C
85
82
85
82
dBc
dBc
CROSSTALK2
Full
−95
−95
dB
ANALOG INPUT BANDWIDTH
25°C
650
650
MHz
WORST OTHER HARMONIC OR SPUR
fIN = 2.3 MHz
fIN = 70 MHz
fIN = 140 MHz
fIN = 220 MHz
1
2
−81
−80
一連の詳細な定義については、アプリケーション・ノート AN-835『Understanding High Speed ADC Testing and Evaluation』を参照してください。
クロストークの測定は、100MHz の周波数時に­1 dBFS の入力を 1 つのチャンネルに使用し、もう 1 つのチャンネルには信号を入力しない条件で行っています。
Rev. 0
- 7/73-
AD9627
デジタル仕様
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル。
表5.
Parameter
Temperature
Min
DIFFERENTIAL CLOCK INPUTS (CLK+, CLK−)
Logic Compliance
Internal Common-Mode Bias
Differential Input Voltage
Input Voltage Range
Input Common-Mode Range
High Level Input Voltage
Low Level Input Voltage
High Level Input Current
Low Level Input Current
Input Capacitance
Input Resistance
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Full
CMOS/LVDS/LVPECL
1.2
0.2
6
GND − 0.3
AVDD + 1.6
1.1
AVDD
1.2
3.6
0
0.8
−10
+10
−10
+10
4
8
10
12
SYNC INPUT
Logic Compliance
Internal Bias
Input Voltage Range
High Level Input Voltage
Low Level Input Voltage
High Level Input Current
Low Level Input Current
Input Capacitance
Input Resistance
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Full
LOGIC INPUT (CSB)1
High Level Input Voltage
Low Level Input Voltage
High Level Input Current
Low Level Input Current
Input Resistance
Input Capacitance
Full
Full
Full
Full
Full
Full
1.22
0
−10
40
LOGIC INPUT (SCLK/DFS)2
High Level Input Voltage
Low Level Input Voltage
High Level Input Current (VIN = 3.3 V)
Low Level Input Current
Input Resistance
Input Capacitance
Full
Full
Full
Full
Full
Full
1.22
0
−92
−10
LOGIC INPUTS/OUTPUTS (SDIO/DCS, SMI SDFS)1
High Level Input Voltage
Low Level Input Voltage
High Level Input Current
Low Level Input Current
Input Resistance
Input Capacitance
Full
Full
Full
Full
Full
Full
1.22
0
−10
38
LOGIC INPUTS/OUTPUTS (SMI SDO/OEB, SMI SCLK/PDWN)2
High Level Input Voltage
Low Level Input Voltage
High Level Input Current (VIN = 3.3 V)
Low Level Input Current
Full
Full
Full
Full
1.22
0
−90
−10
Rev. 0
- 8/73-
Typ
Max
CMOS
1.2
GND − 0.3
1.2
0
−10
−10
8
AVDD + 1.6
3.6
0.8
+10
+10
4
10
12
Unit
V
V p-p
V
V
V
V
µA
µA
pF
kΩ
V
V
V
V
µA
µA
pF
kΩ
3.6
0.6
+10
132
V
V
µA
µA
kΩ
pF
3.6
0.6
−135
+10
V
V
µA
µA
kΩ
pF
3.6
0.6
+10
128
V
V
µA
µA
kΩ
pF
3.6
0.6
−134
+10
V
V
µA
µA
26
2
26
2
26
5
AD9627
Parameter
Input Resistance
Input Capacitance
DIGITAL OUTPUTS
CMOS Mode—DRVDD = 3.3 V
High Level Output Voltage
IOH = 50 µA
IOH = 0.5 mA
Low Level Output Voltage
IOL = 1.6 mA
IOL = 50 µA
CMOS Mode—DRVDD = 1.8 V
High Level Output Voltage
IOH = 50 µA
IOH = 0.5 mA
Low Level Output Voltage
IOL = 1.6 mA
IOL = 50 µA
LVDS Mode—DRVDD = 1.8 V
Differential Output Voltage (VOD), ANSI Mode
Output Offset Voltage (VOS), ANSI Mode
Differential Output Voltage (VOD), Reduced Swing Mode
Output Offset Voltage (VOS), Reduced Swing Mode
1
2
Temperature
Full
Full
Typ
Full
Full
V
V
0.2
0.05
1.79
1.75
- 9/73-
250
1.15
150
1.15
Unit
kΩ
pF
3.29
3.25
V
V
V
V
Full
Full
Full
Full
Full
Full
Max
26
5
Full
Full
プルアップ
プルダウン
Rev. 0
Min
Full
Full
350
1.25
200
1.25
0.2
0.05
V
V
450
1.35
280
1.35
mV
V
mV
V
AD9627
スイッチング仕様—AD9627BCPZ-80/AD9627BCPZ-105
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル。
表6.
Parameter
CLOCK INPUT PARAMETERS
Input Clock Rate
Conversion Rate
DCS Enabled1
DCS Disabled1
CLK Period—Divide-by-1 Mode (tCLK)
CLK Pulse Width High
Divide-by-1 Mode, DCS Enabled
Divide by-1-Mode, DCS Disabled
Divide-by-2 Mode, DCS Enabled
Divide-by-3 Through Divide-by-8 Modes,
DCS Enabled
DATA OUTPUT PARAMETERS (DATA,
FD)
CMOS Mode—DRVDD = 3.3 V
Data Propagation Delay (tPD)2
DCO Propagation Delay (tDCO)
Setup Time (tS)
Hold Time (tH)
CMOS Mode—DRVDD = 1.8 V
Data Propagation Delay (tPD)2
DCO Propagation Delay (tDCO)
Setup Time (tS)
Hold Time (tH)
LVDS Mode—DRVDD = 1.8 V
Data Propagation Delay (tPD)2
DCO Propagation Delay (tDCO)
CMOS Mode Pipeline Delay (Latency)
LVDS Mode Pipeline Delay (Latency)
Channel A/Channel B
Aperture Delay (tA)
Aperture Uncertainty (Jitter, tJ)
Wake-Up Time3
OUT-OF-RANGE RECOVERY TIME
1
2
3
Temperature
Min
AD9627BCPZ-80
Typ
Max
Full
Min
625
Full
Full
Full
20
10
12.5
Full
Full
Full
Full
3.75
5.63
1.6
0.8
Full
Full
Full
Full
Unit
625
MHz
105
105
MSPS
MSPS
ns
80
80
20
10
9.5
6.25
6.25
8.75
6.88
2.85
4.28
1.6
0.8
4.75
4.75
6.65
5.23
ns
ns
ns
ns
2.2
3.8
4.5
5.0
6.25
5.75
6.4
6.8
2.2
3.8
4.5
5.0
5.25
4.25
6.4
6.8
ns
ns
ns
ns
Full
Full
Full
Full
2.4
4.0
5.2
5.6
6.65
5.85
6.9
7.3
2.4
4.0
5.2
5.6
5.15
4.35
6.9
7.3
ns
ns
ns
ns
Full
Full
Full
Full
2.0
5.2
4.8
7.3
12
12/12.5
6.3
9.0
2.0
5.2
4.8
7.3
12
12/12.5
6.3
9.0
ns
ns
Cycles
Cycles
Full
Full
Full
1.0
0.1
350
1.0
0.1
350
ns
ps rms
µs
Full
2
2
Cycles
変換レートは、分周器を通過した後のクロック・レートです。
出力伝播遅延は、5 pF 負荷の条件で CLK の 50%変化から DATA の 50%変化までのポイントを測定したものです。
ウェークアップ時間は、デカップリング・コンデンサの容量に応じて変化します。
Rev. 0
AD9627BCPZ-105
Typ
Max
- 10/73-
AD9627
スイッチング仕様—AD9627BCPZ-125/AD9627BCPZ-150
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、最大サンプリング・レート、VIN = −1.0 dBFS の差動入力、1.0 V
の内部リファレンス、DCS をイネーブル。
表7.
Parameter
CLOCK INPUT PARAMETERS
Input Clock Rate
Conversion Rate
DCS Enabled1
DCS Disabled1
CLK Period—Divide-by-1 Mode (tCLK)
CLK Pulse Width High
Divide-by-1 Mode, DCS Enabled
Divide-by-1 Mode, DCS Disabled
Divide-by-2 Mode, DCS Enabled
Divide-by-3-Through-8 Mode,
DCS Enabled
DATA OUTPUT PARAMETERS (DATA, FD)
CMOS Mode—DRVDD = 3.3 V
Data Propagation Delay (tPD)2
DCO Propagation Delay (tDCO)
Setup Time (tS)
Hold Time (tH)
CMOS Mode—DRVDD = 1.8 V
Data Propagation Delay (tPD)2
DCO Propagation Delay (tDCO)
Setup Time (tS)
Hold Time (tH)
LVDS Mode—DRVDD = 1.8 V
Data Propagation Delay (tPD)2
DCO Propagation Delay (tDCO)
CMOS Mode Pipeline Delay (Latency)
LVDS Mode Pipeline Delay (Latency)
Channel A/Channel B
Aperture Delay (tA)
Aperture Uncertainty (Jitter, tJ)
Wake-Up Time3
OUT-OF-RANGE RECOVERY TIME
1
2
3
Temperature
Min
AD9627BCPZ-125
Typ
Max
Full
Min
625
Full
Full
Full
20
10
8
Full
Full
Full
Full
2.4
3.6
1.6
0.8
Full
Full
Full
Full
Unit
625
MHz
150
150
MSPS
MSPS
ns
125
125
20
10
6.66
4
4
5.6
4.4
2.0
3.0
1.6
0.8
3.33
3.33
4.66
3.66
ns
ns
ns
ns
2.2
3.8
4.5
5.0
4.5
3.5
6.4
6.8
2.2
3.8
4.5
5.0
3.83
2.83
6.4
6.8
ns
ns
ns
ns
Full
Full
Full
Full
2.4
4.0
5.2
5.6
4.4
3.6
6.9
7.3
2.4
4.0
5.2
5.6
3.73
2.93
6.9
7.3
ns
ns
ns
ns
Full
Full
Full
Full
2.0
5.2
4.8
7.3
12
12/12.5
6.3
9.0
2.0
5.2
4.8
7.3
12
12/12.5
6.3
9.0
ns
ns
Cycles
Cycles
Full
Full
Full
1.0
0.1
350
1.0
0.1
350
ns
ps rms
µs
Full
3
3
Cycles
変換レートは、分周器を通過した後のクロック・レートです。
出力伝播遅延は、5 pF 負荷の条件で CLK の 50%変化から DATA の 50%変化までのポイントを測定したものです。
ウェークアップ時間は、デカップリング・コンデンサの容量に応じて変化します。
Rev. 0
AD9627BCPZ-150
Typ
Max
- 11/73-
AD9627
タイミング仕様
表8.
Parameter
Conditions
SYNC TIMING REQUIREMENTS
tSSYNC
tHSYNC
SYNC to rising edge of CLK setup time
SYNC to rising edge of CLK hold time
SPI TIMING REQUIREMENTS
tDS
tDH
tCLK
tS
tH
tHIGH
tLOW
tEN_SDIO
tDIS_SDIO
SPORT TIMING REQUIREMENTS
tCSSCLK
tSSCLKSDO
tSSCLKSDFS
Min
Typ
0.24
0.40
ns
ns
2
2
40
2
2
10
10
10
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
ns
10
ns
Delay from rising edge of CLK+ to rising edge of SMI SCLK
Delay from rising edge of SMI SCLK to SMI SDO
Delay from rising edge of SMI SCLK to SMI SDFS
3.2
−0.4
−0.4
4.5
0
0
6.2
0.4
0.4
N+2
N+1
N+3
N
N+4
tA
N+8
N+5
N+6
N+7
tCLK
CLK+
CLK–
CH A/CH B DATA
N – 13
N – 12
N – 11
N – 10
N–9
N–8
N–7
N–6
N–5
N–4
CH A/CH B FAST
DETECT
N–3
N–2
N–1
N
N+1
N+2
N+3
N+4
N+5
N+6
tS
tH
tDCO
DCOA/DCOB
tCLK
06571-002
tPD
Rev. 0
Unit
Setup time between the data and the rising edge of SCLK
Hold time between the data and the rising edge of SCLK
Period of the SCLK
Setup time between CSB and SCLK
Hold time between CSB and SCLK
SCLK pulse width high
SCLK pulse width low
Time required for the SDIO pin to switch from an input to an output relative
to the SCLK falling edge
Time required for the SDIO pin to switch from an output to an input relative
to the SCLK rising edge
タイミング図
図2.
Max
CMOS 出力モードのデータおよび高速検出出力タイミング(高速検出モード選択ビット = 000)
- 12/73-
ns
ns
ns
AD9627
N+1
N+2
N+3
N
N+4
N+8
tA
N+5
N+6
N+7
tCLK
CLK+
CLK–
tPD
CH A/CH B DATA
A
B
N – 13
CH A/CH B FAST
DETECT
A
B
N–7
A
B
N – 12
A
B
N–6
A
B
N – 11
A
B
N–5
A
B
N – 10
A
B
N–4
A
B
N–9
A
B
N–3
tDCO
A
B
A
N–8
A
B
N–7
B
A
N–2
B
N–1
A
B
A
N–6
A
B
N–5
A
N
B
N+1
A
N–4
A
N+2
tCLK
06571-003
DCO+
DCO–
図3.
B
LVDS モードのデータおよび高速検出出力タイミング(高速検出モード選択ビット = 001~高速検出モード選択ビット = 100)
CLK+
tHSYNC
06571-004
tSSYNC
SYNC
図4.
SYNC 入力タイミング条件
CLK+
CLK–
tCSSCLK
SMI SCLK
tSSCLKSDFS
tSSCLKSDO
SMI SDO
DATA
図5.
Rev. 0
信号モニタの SPORT 出力タイミング(2 分周モード)
- 13/73-
DATA
06571-005
SMI SDFS
AD9627
絶対最大定格
熱的特性
表9.
Parameter
ELECTRICAL
AVDD, DVDD to AGND
DRVDD to DRGND
AGND to DRGND
AVDD to DRVDD
VIN+A/VIN+B, VIN−A/VIN−B to
AGND
CLK+, CLK− to AGND
SYNC to AGND
VREF to AGND
SENSE to AGND
CML to AGND
RBIAS to AGND
CSB to AGND
SCLK/DFS to DRGND
SDIO/DCS to DRGND
SMI SDO/OEB
SMI SCLK/PDWN
SMI SDFS
D0A/D0B through D11A/D11B to
DRGND
FD0A/FD0B through FD3A/FD3B to
DRGND
DCOA/DCOB to DRGND
ENVIRONMENTAL
Operating Temperature Range
(Ambient)
Maximum Junction Temperature
Under Bias
Storage Temperature Range (Ambient)
露出パドルを LFCSP パッケージのグラウンド・プレーンにハン
ダ付けする必要があります。露出パドルをボードにハンダ付けす
ると、ハンダ接合部の信頼性が向上し、パッケージの熱的性能が
最大限に高くなります。
Rating
−0.3 V to +2.0 V
−0.3 V to +3.9 V
−0.3 V to +0.3 V
−3.9 V to +2.0 V
−0.3 V to AVDD + 0.2 V
表10. 熱抵抗
Package
Type
−0.3 V to +3.9 V
−0.3 V to +3.9 V
−0.3 V to AVDD + 0.2 V
−0.3 V to AVDD + 0.2 V
−0.3 V to AVDD + 0.2 V
−0.3 V to AVDD + 0.2 V
−0.3 V to +3.9 V
−0.3 V to +3.9 V
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
64-Lead LFCSP
9 mm × 9 mm
(CP-64-3)
θJA
θJC
0
18.8
0.6
1, 2
1, 3
1, 4
θJB
Unit
6.0
°C/W
1.0
16.5
°C/W
2.0
15.8
°C/W
1
JEDEC 51-7、および JEDEC 25-5 2S2P 準拠のテスト用ボード
JEDEC JESD51-2(自然空冷)または JEDEC JESD51-6(強制空冷)に準拠
3
MIL-Std 883、Method 1012.1 に準拠
4
JEDEC JESD51-8(自然空冷)に準拠
2
θJA の代表値は、強固なグラウンド・プレーンを備える 4 層の PCB
について規定しています。上の表に示すように、気流は放熱性を
高め、これに伴って θJA が低下します。さらに、金属パターン、
スルーホール、グラウンド、電源プレーンからパッケージのピン
に直接接触する金属によっても、θJA が低下します。
ESD に関する注意
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
ESD(静電放電)の影響を受けやすいデバイスです。
電荷を帯びたデバイスや回路ボードは、検出されな
いまま放電することがあります。本製品は当社独自
の特許技術である ESD 保護回路を内蔵してはいます
が、デバイスが高エネルギーの静電放電を被った場
合、損傷を生じる可能性があります。したがって、
性能劣化や機能低下を防止するため、ESD に対する
適切な予防措置を講じることをお勧めします。
−0.3 V to DRVDD + 0.3 V
−40°C to +85°C
150°C
−65°C to +150°C
上記の絶対最大定格を超えるストレスを加えると、デバイスに恒
久的な損傷を与えることがあります。この規定はストレス定格の
みを指定するものであり、この仕様の動作セクションに記載する
規定値以上でのデバイス動作を定めたものではありません。デバ
イスを長時間絶対最大定格状態に置くと、デバイスの信頼性に影
響を与えることがあります。
Rev. 0
Airflow
Velocity
(m/s)
- 14/73-
AD9627
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
DRGND
D3B
D2B
D1B
D0B (LSB)
DNC
DNC
DVDD
FD3B
FD2B
FD1B
FD0B
SYNC
CSB
CLK–
CLK+
ピン配置とピン機能の説明
DRVDD
D4B
D5B
D6B
D7B
D8B
D9B
D10B
D11B (MSB)
DCOB
DCOA
DNC
DNC
D0A (LSB)
D1A
D2A
PIN 1
INDICATOR
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
EXPOSED PADDLE, PIN 0
(BOTTOM OF PACKAGE)
AD9627
PARALLEL CMOS
TOP VIEW
(Not to Scale)
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
SCLK/DFS
SDIO/DCS
AVDD
AVDD
VIN+B
VIN–B
RBIAS
CML
SENSE
VREF
VIN–A
VIN+A
AVDD
SMI SDFS
SMI SCLK/PDWN
SMI SDO/OEB
図6.
06571-006
D3A
D4A
D5A
DRGND
DRVDD
D6A
D7A
DVDD
D8A
D9A
D10A
D11A (MSB)
FD0A
FD1A
FD2A
FD3A
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
DNC = DO NOT CONNECT
ピン配置、LFCSP、パラレル CMOS(上面図)
表11. ピン機能の説明(パラレル CMOS モード)
ピン番号
記号
タイプ
説明
20, 64
DRGND
グラウンド
デジタル出力グラウンド
1, 21
DRVDD
電源
デジタル出力ドライバ電源(1.8~3.3 V)
24, 57
DVDD
電源
デジタル電源(公称値 1.8 V)
36, 45, 46
AVDD
電源
アナログ電源(公称値 1.8 V)
0
AGND
グラウンド
アナログ・グラウンド。0 番ピンはパッケージ底面の露出サーマル・パッド
12, 13, 58, 59
DNC
ADC 電源
接続しないでください。
ADC アナログ
37
VIN+A
入力
38
VIN−A
入力
チャンネル A の差動アナログ入力ピン(−)
44
VIN+B
入力
チャンネル B の差動アナログ入力ピン(+)
43
VIN−B
入力
チャンネル B の差動アナログ入力ピン(−)
39
VREF
入出力
リファレンス電圧入力/出力
40
SENSE
入力
リファレンス電圧モード選択。詳細は図 14 を参照
42
RBIAS
入出力
外部リファレンス・バイアス抵抗
41
CML
出力
アナログ入力の同相レベル・バイアス出力
49
CLK+
入力
ADC クロック入力—正
50
CLK−
入力
ADC クロック入力—負
29
FD0A
出力
チャンネル A の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
30
FD1A
出力
チャンネル A の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
31
FD2A
出力
チャンネル A の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
32
FD3A
出力
チャンネル A の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
53
FD0B
出力
チャンネル B の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
54
FD1B
出力
チャンネル B の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
55
FD2B
出力
チャンネル B の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
56
FD3B
出力
チャンネル B の高速検出インジケータ。詳細は表 17 を参照
SYNC
入力
デジタル同期ピン。スレーブ・モード専用
チャンネル A の差動アナログ入力ピン(+)
ADC 高速検出出力
デジタル入力
52
Rev. 0
- 15/73-
AD9627
ピン番号
記号
タイプ
説明
14
D0A (LSB)
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
15
D1A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
16
D2A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
17
D3A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
18
D4A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
19
D5A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
22
D6A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
23
D7A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
25
D8A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
26
D9A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
27
D10A
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
28
D11A (MSB)
出力
チャンネル A の CMOS 出力データ
60
D0B (LSB)
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
61
D1B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
62
D2B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
63
D3B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
2
D4B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
3
D5B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
4
D6B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
5
D7B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
6
D8B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
7
D9B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
8
D10B
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
9
D11B (MSB)
出力
チャンネル B の CMOS 出力データ
11
DCOA
出力
チャンネル A のデータ・クロック出力
10
DCOB
出力
チャンネル B のデータ・クロック出力
48
SCLK/DFS
入力
外部ピン・モードによる SPI シリアル・クロック/データ・フォーマット選択ピン
47
SDIO/DCS
入出力
外部ピン・モードによる SPI シリアル・データ I/O/デューティサイクル・スタビライザ・
ピン
51
CSB
入力
SPI チップ・セレクト(アクティブ・ローレベル)
デジタル出力
SPI コントロール
信号モニタ・ポート
33
SMI SDO/OEB
入出力
外部ピン・モードによる信号モニタ・シリアル・データ出力/出力イネーブル入力(アク
ティブ・ローレベル)
35
SMI SDFS
出力
信号モニタ・シリアル・データ・フレーム同期
34
SMI SCLK/PDWN
入出力
外部ピン・モードによる信号モニタ・シリアル・クロック出力/パワーダウン入力
Rev. 0
- 16/73-
64
63
62
61
60
59
58
57
56
55
54
53
52
51
50
49
DRGND
DNC
DNC
FD3+
FD3–
FD2+
FD2–
DVDD
FD1+
FD1–
FD0+
FD0–
SYNC
CSB
CLK–
CLK+
AD9627
DRVDD
DNC
DNC
D0– (LSB)
D0+ (LSB)
D1–
D1+
D2–
D2+
DCO–
DCO+
D3–
D3+
D4–
D4+
D5–
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
PIN 1
INDICATOR
EXPOSED PADDLE, PIN 0
(BOTTOM OF PACKAGE)
AD9627
PARALLEL LVDS
TOP VIEW
(Not to Scale)
48
47
46
45
44
43
42
41
40
39
38
37
36
35
34
33
SCLK/DFS
SDIO/DCS
AVDD
AVDD
VIN+B
VIN–B
RBIAS
CML
SENSE
VREF
VIN–A
VIN+A
AVDD
SMI SDFS
SMI SCLK/PDWN
SMI SDO/OEB
図7.
06571-007
D5+
D6–
D6+
DRGND
DRVDD
D7–
D7+
DVDD
D8–
D8+
D9–
D9+
D10–
D10+
D11– (MSB)
D11+ (MSB)
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
DNC = DO NOT CONNECT
ピン配置、LFCSP、インターリーブ型パラレル LVDS(上面図)
表12. ピン機能の説明(インターリーブ型パラレル LVDS モード)
ピン番号
記号
タイプ
説明
20, 64
DRGND
グラウンド
デジタル出力グラウンド
1, 21
DRVDD
電源
デジタル出力ドライバ電源(1.8~3.3 V)
24, 57
DVDD
電源
デジタル電源(公称値 1.8 V)
36, 45, 46
AVDD
電源
アナログ電源(公称値 1.8 V)
0
AGND
グラウンド
2, 3, 62,
63
DNC
ADC 電源
アナログ・グラウンド。0 番ピンは、パッケージ底面の露出サーマル・パッド
接続しないでください。
ADC アナログ
37
VIN+A
入力
チャンネル A の差動アナログ入力ピン(+)
38
VIN−A
入力
チャンネル A の差動アナログ入力ピン(−)
44
VIN+B
入力
チャンネル B の差動アナログ入力ピン(+)
43
VIN−B
入力
チャンネル B の差動アナログ入力ピン(−)
39
VREF
入出力
リファレンス電圧入出力
40
SENSE
入力
リファレンス電圧モード選択。詳細は表 14 を参照
42
RBIAS
入出力
外部リファレンス・バイアス抵抗
41
CML
出力
アナログ入力の同相レベル・バイアス出力
49
CLK+
入力
ADC クロック入力—正
50
CLK−
入力
ADC クロック入力—負
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 0 –正。詳細は表 17 を参照
ADC 高速検出出力
54
FD0+
出力
53
FD0−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 0 –負。詳細は表 17 を参照
56
FD1+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 1 –正。詳細は表 17 を参照
55
FD1−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 1 –負。詳細は表 17 を参照
59
FD2+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 2 –正。詳細は表 17 を参照
58
FD2−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 2 –負。詳細は表 17 を参照
61
FD3+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 3 –正。詳細は表 17 を参照
60
FD3−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 高速検出インジケータ 3 –負。詳細は表 17 を参照
入力
デジタル同期ピン。スレーブ・モード専用
デジタル入力
52
Rev. 0
FD0+
- 17/73-
AD9627
ピン番号
記号
タイプ
説明
デジタル出力
5
D0+ (LSB)
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 0—正
4
D0− (LSB)
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 0—負
7
D1+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 1—正
6
D1−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 1—負
9
D2+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 2—正
8
D2−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 2—負
13
D3+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 3—正
12
D3−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 3—負
15
D4+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 4—正
14
D4−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 4—負
17
D5+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 5—正
16
D5−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 5—負
19
D6+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 6—正
18
D6−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 6—負
23
D7+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 7—正
22
D7−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 7—負
26
D8+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 8—正
25
D8−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 8—負
28
D9+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 9—正
27
D9−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 9—負
30
D10+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 10—正
29
D10−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 10—負
32
D11+ (MSB)
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 11—正
31
D11− (MSB)
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS 出力データ 11—負
11
DCO+
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS データ・クロック出力—正
10
DCO−
出力
チャンネル A/チャンネル B の LVDS データ・クロック出力—負
SPI コントロール
48
SCLK/DFS
入力
外部ピン・モードによる SPI シリアル・クロック/データ・フォーマット選択ピン
47
SDIO/DCS
入出力
外部ピン・モードによる SPI シリアル・データ I/O/デューティサイクル・スタビライザ・ピン
51
CSB
入力
SPI チップ・セレクト(アクティブ・ローレベル)
信号モニタ・ポート
33
SMI SDO/OEB
入出力
外部ピン・モードによる信号モニタ・シリアル・データ出力/出力イネーブル入力(アクティブ・
ローレベル)
35
SMI SDFS
出力
信号モニタ・シリアル・データ・フレーム同期
34
SMI SCLK/PDWN
入出力
外部ピン・モードによる信号モニタ・シリアル・クロック出力/パワーダウン入力
Rev. 0
- 18/73-
AD9627
等価回路
1kΩ
SCLK/DFS
VIN
図8.
06571-012
06571-008
26kΩ
アナログ入力等価回路
図12.
SCLK/DFS 入力等価回路
AVDD
1.2V
10kΩ
CLK–
06571-009
06571-013
10kΩ
CLK+
1kΩ
SENSE
図9.
図13.
クロック入力等価回路
SENSE 等価回路
DRVDD
AVDD
26kΩ
06571-010
DRGND
図10.
1kΩ
06571-014
CSB
図14.
デジタル出力
CSB 入力等価回路
AVDD
DRVDD
DRVDD
VREF
26kΩ
6kΩ
1kΩ
06571-011
06571-015
SDIO/DCS
図11.
Rev. 0
図15.
SDIO/DCS または SMI SDFS 等価回路
- 19/73-
VREF 等価回路
AD9627
代表的な性能特性
特に指定のない限り、AVDD = 1.8 V、DVDD = 1.8 V、DRVDD = 3.3 V、サンプリング・レート = 150 MSPS、DCS をイネーブル、1.0 V の内
部リファレンス、2 V p-p の差動入力、VIN = −1.0 dBFS、64k サンプル、TA = 25°C。
0
0
150MSPS
2.3MHz @ –1dBFS
SNR = 69.4dBc (70.4dBFS)
ENOB = 11.4 BITS
SFDR = 86.5dBc
–20
AMPLITUDE (dBFS)
–40
–60
SECOND
HARMONIC
THIRD
HARMONIC
–80
–80
10
20
30
40
50
60
70
FREQUENCY (MHz)
–120
06571-016
0
0
AMPLITUDE (dBFS)
50
60
70
–60
THIRD
HARMONIC
–80
SECOND
HARMONIC
–100
–40
–60
SECOND
HARMONIC
THIRD
HARMONIC
–80
–100
0
10
20
30
40
50
60
70
FREQUENCY (MHz)
–120
06571-017
–120
0
10
20
30
40
50
60
70
FREQUENCY (MHz)
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 30.3 MHz)
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 220 MHz)
図20.
0
06571-020
AMPLITUDE (dBFS)
40
150MSPS
220MHz @ –1dBFS
SNR = 68.2dBc (69.2dBFS)
ENOB = 11.2 BITS
SFDR = 77.0dBc
–20
–40
0
150MSPS
70MHz @ –1dBFS
SNR = 69.2dBc (70.2dBFS)
ENOB = 11.4 BITS
SFDR = 84.0dBc
–40
–60
THIRD
HARMONIC
SECOND
HARMONIC
–80
150MSPS
337MHz @ –1dBFS
SNR = 67.6dBc (68.6dBFS)
ENOB = 11.1 BITS
SFDR = 74.0dBc
–20
AMPLITUDE (dBFS)
–20
AMPLITUDE (dBFS)
30
0
150MSPS
30.3MHz @ –1dBFS
SNR = 69.3dBc (70.3dBFS)
ENOB = 11.4 BITS
SFDR = 84.0dBc
–20
–100
–40
–60
THIRD
HARMONIC
SECOND
HARMONIC
–80
–100
0
10
20
30
40
50
FREQUENCY (MHz)
60
70
–120
06571-018
–120
Rev. 0
20
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 140 MHz)
図19.
0
図18.
10
FREQUENCY (MHz)
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 2.3 MHz)
図17.
THIRD
HARMONIC
SECOND
HARMONIC
–100
–120
図16.
–60
06571-019
–100
–40
0
10
20
30
40
50
FREQUENCY (MHz)
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 70 MHz)
図21.
- 20/73-
60
70
06571-021
AMPLITUDE (dBFS)
–20
150MSPS
140MHz @ –1dBFS
SNR = 68.8dBc (69.8dBFS)
ENOB = 11.3 BITS
SFDR = 83.5dBc
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 337 MHz)
AD9627
0
0
150MSPS
440MHz @ –1dBFS
SNR = 65.7dBc (66.7dBFS)
ENOB = 10.4 BITS
SFDR = 70.0dBc
–20
AMPLITUDE (dBFS)
–40
SECOND
HARMONIC
–60
THIRD
HARMONIC
–80
–60
20
30
40
50
60
70
FREQUENCY (MHz)
0
40
50
60
0
125MSPS
2.3MHz @ –1dBFS
SNR = 69.5dBc (70.5dBFS)
ENOB = 11.4 BITS
SFDR = 86.5dBc
–40
–60
SECOND
HARMONIC
–80
125MSPS
140MHz @ –1dBFS
SNR = 69.1dBc (70.1dBFS)
ENOB = 11.3 BITS
SFDR = 84dBc
–20
AMPLITUDE (dBFS)
THIRD
HARMONIC
–40
–60
SECOND
HARMONIC
–80
THIRD
HARMONIC
–100
–100
–120
0
10
20
30
40
50
60
FREQUENCY (MHz)
0
06571-023
–120
10
20
30
40
50
60
FREQUENCY (MHz)
AD9627-125 のシングルトーン FFT(fIN = 140 MHz)
図26.
AD9627-125 のシングルトーン FFT(fIN = 2.3 MHz)
06571-026
AMPLITUDE (dBFS)
30
AD9627-125 のシングルトーン FFT(fIN = 70 MHz)
図25.
AD9627-150 のシングルトーン FFT(fIN = 440 MHz)
–20
0
0
125MSPS
30.3MHz @ –1dBFS
SNR = 69.4dBc (70.4dBFS)
ENOB = 11.4 BITS
SFDR = 85dBc
–40
–60
THIRD
HARMONIC
–80
125MSPS
337MHz @ –1dBFS
SNR = 67.6dBc (68.6dBFS)
ENOB = 11.1 BITS
SFDR = 74dBc
–20
AMPLITUDE (dBFS)
–20
AMPLITUDE (dBFS)
20
FREQUENCY (MHz)
0
SECOND
HARMONIC
–40
–60
SECOND
HARMONIC
THIRD
HARMONIC
–80
–100
–100
–120
0
10
20
30
40
FREQUENCY (MHz)
50
60
0
06571-024
–120
Rev. 0
10
06571-025
10
06571-022
0
図24.
THIRD
HARMONIC
–120
–120
図23.
SECOND
HARMONIC
–80
–100
–100
図22.
–40
10
20
30
40
FREQUENCY (MHz)
図27.
AD9627-125 のシングルトーン FFT(fIN = 30.3 MHz)
- 21/73-
50
60
06571-027
AMPLITUDE (dBFS)
–20
125MSPS
70MHz @ –1dBFS
SNR = 69.4dBc (70.4dBFS)
ENOB = 11.4 BITS
SFDR = 85dBc
AD9627-125 のシングルトーン FFT(fIN = 337 MHz)
AD9627
120
95
SFDR = +85°C
SFDR (dBFS)
90
85
80
SNR/SFDR (dBc)
SNR (dBFS)
60
40
SFDR (dBc)
SFDR = +25°C
80
SFDR = –40°C
75
70
85dB REFERENCE LINE
65
20
–80
–70
–60
–50
–40
–30
–20
–10
0
INPUT AMPLITUDE (dBFS)
55
06571-028
0
–90
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
INPUT FREQUENCY (MHz)
AD9627-150 の入力振幅(AIN)対 シングルトーン
S/N 比/SFDR(fIN = 2.4 MHz)
図28.
SNR = +25°C
SNR = +85°C
SNR = –40°C
60
SNR (dBc)
06571-031
SNR/SFDR (dBc AND dBFS)
100
AD9627-150 のシングルトーン S/N 比/SFDR 対 入力
周波数(fIN)および温度(1 V p-p フルスケール)
図31.
100
0.5
–2.5
SFDR (dBFS)
SFDR (dBc)
85dB REFERENCE LINE
20
0.3
–3.5
OFFSET
–4.0
0.2
–4.5
0.1
OFFSET ERROR (%FSR)
GAIN
60
40
0.4
–3.0
SNR (dBFS)
GAIN ERROR (%FSR)
SNR/SFDR (dBc AND dBFS)
80
SNR (dBc)
–70
–60
–50
–40
–30
–20
–10
0
INPUT AMPLITUDE (dBFS)
図29.
–5.0
–40
0
–20
0
40
20
60
06571-032
–80
06571-029
0
–90
80
TEMPERATURE (°C)
AD9627-150 の入力振幅(AIN) 対 シングルトーン
S/N 比/SFDR(fIN = 98.12 MHz)
図32.
AD9627-150 のゲインおよびオフセットの温度特性
0
95
SFDR (dBc)
90
–20
SFDR/IMD3 (dBc AND dBFS)
SFDR = +85°C
SNR/SFDR (dBc)
85
SFDR = +25°C
80
SFDR = –40°C
75
70
SNR = +25°C
SNR = +85°C
SNR = –40°C
65
60
IMD3 (dBc)
–40
–60
–80
SFDR (dBFS)
–100
50
100
150
200
250
300
INPUT FREQUENCY (MHz)
図30.
Rev. 0
350
400
450
–120
–90
06571-030
0
–78
–66
–54
–42
–30
INPUT AMPLITUDE (dBFS)
AD9627-150 のシングルトーン S/N 比/SFDR 対 入力
周波数(fIN)および温度(2 V p-p フルスケール)
図33.
- 22/73-
–18
–6
06571-033
IMD3 (dBFS)
55
AD9627-150 の入力振幅(AIN)対 ツートーン SFDR/IMD3
( fIN1 = 29.1 MHz、fIN2 = 32.1 MHz、fS = 150 MSPS)
AD9627
0
0
SFDR/IMD3 (dBc AND dBFS)
–20
150MSPS
169.1MHz @ –7dBFS
172.1MHz @ –7dBFS
SFDR = 83.8dBc (90.8dBFS)
–20
AMPLITUDE (dBFS)
SFDR (dBc)
–40
IMD3 (dBc)
–60
–80
–40
–60
–80
SFDR (dBFS)
–100
–100
IMD3 (dBFS)
–66
–54
–42
–30
–18
–6
INPUT AMPLITUDE (dBFS)
0
AD9627-150 の入力振幅(AIN)対 ツートーン SFDR/IMD3
( fIN1 = 169.1 MHz、fIN2 = 172.1 MHz、fS = 150 MSPS)
図37.
0
0
–20
–20
–40
–60
–80
–100
20
30
40
50
60
70
AD9627-150 のツートーン FFT
(fIN1 = 169.1 MHz および fIN2 = 172.1 MHz)
NPR = 61.5dBc
NOTCH @ 18.5MHz
NOTCH WIDTH = 3MHz
–40
–60
–80
–100
15.36
30.72
46.08
61.44
FREQUENCY (MHz)
図35.
–120
0
10
20
30
40
50
60
06571-038
0
06571-035
–120
70
FREQUENCY (MHz)
AD9627-125、2 つの 64k WCDMA キャリア
(fIN = 170 MHz、fS = 122.88 MSPS)
図38.
AD9627-150 のノイズ・パワー比(NPR)
100
0
150MSPS
29.1MHz @ –7dBFS
32.1MHz @ –7dBFS
SFDR = 86.1dBc (93.1dBFS)
–20
AMPLITUDE (dBFS)
10
FREQUENCY (MHz)
AMPLITUDE (dBFS)
AMPLITUDE (dBFS)
図34.
–120
06571-037
–78
06571-034
–120
–90
SFDR - SIDE B
90
SNR/SFDR (dBc)
–40
–60
–80
SFDR - SIDE A
80
SNR - SIDE B
70
SNR - SIDE A
–100
0
10
20
30
40
50
60
70
FREQUENCY (MHz)
図36.
Rev. 0
50
06571-036
–120
0
25
50
75
100
125
150
SAMPLE RATE (MSPS)
図39.
AD9627-150 のツートーン FFT
(fIN1 = 29.1 MHz および fIN2 = 32.1 MHz)
- 23/73-
AD9627-150 のサンプリング・レート(fS) 対
シングルトーン S/N 比/SFDR( fIN = 2.3 MHz)
06571-039
60
AD9627
12
100
0.3 LSB rms
95
10
SFDR DCS ON
NUMBER OF HITS (1M)
90
SNR/SFDR (dBc)
8
6
4
85
80
SFDR DCS OFF
75
SNR DCS ON
70
2
65
N–2
N–1
N
N+1
N+2
N+3
OUTPUT CODE
図40.
06571-040
N–3
60
20
60
80
DUTY CYCLE (%)
AD9627 のグラウンド入力ヒストグラム
AD9627-150 のデューティサイクル 対 S/N 比/SFDR
(fIN = 10.3 MHz)
図43.
0.4
95
0.3
SFDR
90
0.2
85
SNR/SFDR (dBc)
INL ERROR (LSB)
40
06571-043
SNR DCS OFF
0
0.1
0
–0.1
80
75
70
–0.2
SNR
0
512
1024
1536
2048
2560
3072
3584
4096
OUTPUT CODE
図41.
60
0.2
06571-041
–0.4
図44.
0.25
DNL ERROR (LSB)
0.15
0.05
–0.05
512
1024
1536
2048
2560
3072
3584
OUTPUT CODE
図42.
Rev. 0
4096
06571-042
–0.15
0
0.4
0.5
0.6
0.7
0.8
0.9
1.0
1.1
INPUT COMMON-MODE VOLTAGE (V)
AD9627 の INL(fIN = 10.3 MHz)
–0.25
0.3
AD9627 の DNL(fIN = 10.3 MHz)
- 24/73-
1.2
1.3
06571-044
65
–0.3
AD9627-150 の入力同相電圧(VCM) 対 S/N 比/SFDR
(fIN = 30 MHz)
AD9627
動作原理
AD9627 のデュアル ADC 設計は、信号のダイバーシティ受信に
使用できます。ダイバーシティ受信では、2 つの異なるアンテナ
から受信される等しいキャリアで、2 個の ADC が等しい動作を
行います。2 個の ADC を個別のアナログ入力で動作させること
も可能です。ADC の入力に適切なローパスまたはバンドパス・
フィルタを接続して、ADC 性能をほとんど低下させることなく
DC から 200 MHz までの任意の fS/2 周波数セグメントをサンプリ
ングできます。
最大 450 MHz のアナログ入力動作が可能ですが、
この場合には ADC のノイズと歪みが増加します。
ダイバーシティ受信以外のアプリケーションでは、AD9627 を
ベースバンド・レシーバまたはダイレクトダウンコンバージョン
レシーバとして使用することが可能であり、一方の ADC を I 入
力データ用、もう一方の ADC を Q 入力データ用として使用しま
す。
同期機能を備えているため、複数チャンネル間または複数デバイ
ス間のタイミング同期が可能です。
値の小さい抵抗を各入力に直列に接続すると、駆動信号源の出力
段に要求されるピーク過渡電流を効果的に削減できます。動的な
充電電流を確保するために、入力間にシャント・コンデンサを接
続することも可能です。この受動回路は ADC 入力にローパス・
フィルタを形成するため、正確な数値はアプリケーションによっ
て異なります。
中間周波数(IF)のアンダーサンプリング・アプリケーションで
は、シャント・コンデンサの容量を小さくする必要があります。
容量が大きいと、これが駆動信号源のインピーダンスと結合して、
入力帯域幅が制限されます。この詳細については、アプリケー
シ ョ ン ・ ノ ー ト AN-742 『 Frequency Domain Response of
Switched-Capacitor ADCs』、アプリケーション・ノート AN-827
『A Resonant Approach to Interfacing Amplifiers to Switched-Capacitor
ADCs』、「アナログ・ダイアログ」の記事『Transformer-Coupled
Front-End for Wideband A/D Converters 』 を参 照 し て く ださ い
(www.analog.comを参照)。
S
AD9627 のプログラミングとコントロールは、3 ビットの SPI 互
換シリアル・インターフェースを使用して行います。
CH
S
ADC のアーキテクチャ
CS
VIN+
CPIN, PAR
AD9627 のアーキテクチャは、デュアルのフロントエンド・サン
プル&ホールド・アンプ(SHA)とその後段のパイプライン方式
のスイッチド・キャパシタ ADC で構成されます。各段からの量
子化出力は、デジタル補正ロジックで 12 ビットの最終結果に統
合されます。パイプライン・アーキテクチャにより、初段は新し
い入力サンプルに対して動作し、これ以降の段はその前のサンプ
ルに対して動作することが可能です。クロックの立上がりエッジ
でサンプリングが行われます。
最終段を除き、パイプラインの各段は、低分解能のフラッシュ型
ADC とこれに接続されたスイッチド・キャパシタ D/A コンバー
タ(DAC)、および段間残差アンプ(MDAC)で構成されます。
残差アンプは、再生された DAC 出力とパイプラインの次の段の
フラッシュ入力間の電圧差を増幅します。フラッシュ誤差のデジ
タル補正を容易にするために、1 ビットの冗長ビットが各段で使
用されます。最終段は、フラッシュ型 ADC1 個のみで構成されま
す。
各チャンネルの入力段には、差動またはシングルエンドのモード
で AC 結合または DC 結合が可能な差動 SHA が内蔵されていま
す。出力段のブロックはデータのアライメントを行い、誤差補正
を実行した後で、データを出力バッファに出力します。出力バッ
ファは個別の電源で動作するため、出力電圧振幅の調整が可能で
す。パワーダウンのときに、出力バッファはハイ・インピーダン
ス状態になります。
アナログ入力に関する留意事項
AD9627 のアナログ入力部は、差動スイッチド・キャパシタ SHA
で差動入力信号も処理するときに最適な性能となるように設計
されています
クロック信号は、SHA をサンプル・モードとホールド・モード
に交互に切り替えます(図 45 を参照)。SHA がサンプル・モー
ドに切り替わるときに、1/2 クロック・サイクル以内でサンプル・
コンデンサを充電して、セトリングすることが信号源に対して要
求されます。
Rev. 0
S
H
CS
VIN–
CH
S
図45.
06571-045
CPIN, PAR
スイッチド・キャパシタ SHA 入力
最適な動的性能を得るためには、VIN+と VIN−を駆動する信号源
のインピーダンスを一致させる必要があります。
内部の差動リファレンス・バッファは、ADC コアの入力スパン
を決定する正と負のリファレンス電圧を発生します。ADC コア
のスパンは、このバッファによって 2 × VREF に設定されます。
入力同相電圧
AD9627 のアナログ入力は、内部で DC バイアスされていません。
AC 結合のアプリケーションでは、このバイアスを外部から行う
必要があります。最適性能のためには VCM = 0.55 × AVDD となる
ようにデバイスを設定することが推奨されますが、デバイスは妥
当な性能で幅広いレンジで機能します(図 44 を参照)。この設
計には同相リファレンス電圧が内蔵されているため、リファレン
ス電圧を CML ピンから出力できます。アナログ入力の同相電圧
を CML ピンの電圧(0.55 × AVDD(typ))によって設定すると、
最適な性能が得られます。「アプリケーション情報」で説明する
ように、CML ピンとグラウンドとの間に 0.1 µF のコンデンサを
外付けして、デカップリングを行う必要があります。
差動入力構成
AD9627 を差動入力の構成で駆動すると、最適な性能が得られま
す。ベースバンド・アプリケーションでは、AD8138、ADA4937-2、
ADA4938-2の差動ドライバが優れた性能を発揮し、高い柔軟性で
ADC とインターフェースします。
- 25/73-
AD9627
AD8138 の出力同相電圧は、AD9627 の CML ピンで容易に設定さ
れ(図 46 を参照)、ドライバをサレンキー・フィルタとして構
成して、入力信号の帯域幅を制限できます。
第 2 ナイキスト・ゾーンの周波数でトランス結合入力を使用する
代わりに、AD8352 差動ドライバを使用する方法もあります。そ
の例を図 50 に示します。この詳細は、AD8352 のデータシートを
参照してください。
499Ω
VIN+
523Ω
AD9627
C
AD8138
0.1µF
R
CML
VIN–
499Ω
図46.
どのような構成でも、シャント・コンデンサ C の容量は入力周
波数と信号源インピーダンスに依存するため、容量を小さくする
か、またはシャント・コンデンサを取り除くことが必要になる場
合があります。RC 回路の構成に推奨される部品値を表 13 に示し
ます。ただし、これらの数値は入力信号に依存するため、部品値
の選択を開始する際のガイドとして参考にしてください。
AVDD
499Ω
AD8138 を用いた差動入力構成
S/N 比が重要なパラメータとなるベースバンド・アプリケーショ
ンでは、入力構成として差動トランス結合を推奨します。その例
を図 47 に示します。アナログ入力をバイアスするために、トラ
ンスの 2 次巻線のセンター・タップに CML 電圧を接続すること
ができます。
R
2V p-p
49.9Ω
VIN+
C
06571-047
0.1µF
図47.
R Series
(Ω Each)
C Differential (pF)
0 to 70
70 to 200
200 to 300
>300
33
33
15
15
15
5
5
Open
シングルエンド入力は、コストが重視されるアプリケーションで
十分な性能を発揮できます。この構成では、入力同相電圧の変動
が大きいため、SFDR と歪み性能が低下します。各入力の信号源
インピーダンスが整合していれば、S/N 比性能への影響はほとん
どありません。図 48 に、代表的なシングルエンド入力構成を示
します。
CML
VIN–
Frequency Range (MHz)
シングルエンド入力構成
AD9627
R
RC 回路部品値の例
表13.
差動トランス結合の構成
トランスを選択する際は、信号特性を考慮する必要があります。
大部分の RF トランスは数 MHz 以下の周波数で飽和します。過
大な信号パワーによってもコアが飽和することがあり、それによ
り歪みが発生します。
1kΩ
R
49.9Ω
1V p-p
0.1µF
0.1µF
図48.
0.1µF
R
AD9627
C
1kΩ
10µF
VIN+
1kΩ
AVDD
入力周波数が第 2 ナイキスト・ゾーンを超えると、大半のアンプ
のノイズ性能が AD9627 の真の S/N 比性能を確保するうえで不十
分になってしまいます。S/N 比が重要なパラメータであるアプリ
ケーションでは、入力構成として差動の二重バラン結合を推奨し
ます(図 49 を参照)。
0.1µF
AVDD
10µF
R
VIN–
1kΩ
06571-048
R
49.9Ω
06571-046
1V p-p
シングルエンド入力構成
VIN+
2V p-p
25Ω
S
P
S
25Ω
0.1µF
図49.
AD9627
C
0.1µF
R
CML
VIN–
06571-049
PA
差動の二重バラン入力構成
VCC
0Ω
16
8, 13
1
11
0.1µF
0.1µF
2
CD
RD
RG
3
5
0.1µF
0Ω
AD8352
10
Rev. 0
0.1µF
200Ω
C
R
AD9627
VIN–
CML
14
0.1µF
図50.
VIN+
200Ω
4
ANALOG INPUT
R
0.1µF
AD8352 を用いた差動入力構成
- 26/73-
06571-050
0.1µF
ANALOG INPUT
AD9627
AD9627 には、安定した高精度のリファレンス電圧が内蔵されて
います。この内部リファレンスまたは外部から加えられるリファ
レンス電圧を使用して、AD9627 に供給されるリファレンス電圧
を変更することにより、入力範囲を調整できます。ADC の入力
スパンは、リファレンス電圧の変化に対してリニアに追従します。
各種のリファレンス・モードについて、以降の項で簡単に説明し
ます。「リファレンスのデカップリング」では、リファレンスの
PC ボード・レイアウトに関する最も適切な実施手法を説明しま
す。
内部または外部リファレンスのいずれの場合も、ADC の入力範
囲は常にリファレンス・ピンの電圧の 2 倍に等しくなります。
VIN+A/VIN+B
VIN–A/VIN–B
ADC
CORE
VREF
1.0µF
内部リファレンス接続
0.1µF
R2
SELECT
LOGIC
SENSE
AD9627 内部のコンパレータは SENSE ピンの電位を検出し、表
14 に要約する 4 つの選択可能なモードのいずれかにリファレン
スを設定します。SENSE ピンをグラウンドに接続すると、リファ
レンス・アンプのスイッチが内部の抵抗分圧器に接続され(図
51 を参照)、VREF の設定が 1.0 V になります。SENSE ピンを
VREF に接続すると、リファレンス・アンプの出力が SENSE ピ
ンに切り替えられて、ループが形成され、0.5 V のリファレンス
出力が供給されます。
0.5V
R1
AD9627
図52.
06571-052
リファレンス電圧
プログラマブルなリファレンス構成
ゲインのマッチングを改善するために、AD9627 の内部リファレ
ンスを複数のコンバータの駆動に使用する場合は、他のコンバー
タによるリファレンスの負荷を考慮する必要があります。図 53
に、負荷による内部リファレンス電圧への影響を示します。
VIN+A/VIN+B
VIN–A/VIN–B
ADC
CORE
0
REFERENCE VOLTAGE ERROR (%)
VREF = 0.5V
VREF
0.1µF
SELECT
LOGIC
SENSE
AD9627
図51.
06571-051
0.5V
VREF = 1.0V
–0.50
–0.75
–1.00
内部リファレンスの構成
図 52 に示すように、抵抗分圧器をチップの外部に接続すると、
スイッチが再び SENSE ピンに接続するように設定されます。こ
れにより、リファレンス・アンプが非反転モードになり、VREF
出力は次のように決定されます。
–1.25
0
0.5
1.0
1.5
LOAD CURRENT (mA)
図53.
負荷 対 VREF 精度
R2 ⎞
VREF = 0.5 × ⎛⎜1 +
⎟
R1 ⎠
⎝
表14. リファレンス設定の要約
Selected Mode
SENSE Voltage
Resulting VREF (V)
Resulting Differential Span (V p-p)
External Reference
AVDD
N/A
2 × external reference
Internal Fixed Reference
VREF
0.5
1.0
Programmable Reference
0.2 V to VREF
R2 ⎞ (図 52 参照)
⎛
0.5 × ⎜ 1 +
⎟
R1 ⎠
⎝
2 × VREF
Internal Fixed Reference
AGND to 0.2 V
1.0
2.0
Rev. 0
- 27/73-
2.0
06571-053
1.0µF
–0.25
AD9627
外部リファレンス動作
ADC のゲイン精度や温度ドリフト特性を改善するには、外部リ
ファレンスの使用が必要になる場合があります。図 54 に、1.0 V
モードの内部リファレンスの代表的なドリフト特性を示します。
2.5
この方法は、大きいクロック電圧振幅が AD9627 の他の回路部に
混入する問題を防止すると同時に、低ジッタ性能を確保するうえ
できわめて重要とされる高速の立上がり時間と立下がり時間の
維持にも効果的です。
2.0
1.5
1.0
0.5
Mini-Circuits®
ADT1–1WT, 1:1Z
0.1µF
XFMR
0
0.1µF
–0.5
CLOCK
INPUT
–1.0
ADC
AD9627
0.1µF
CLK–
–1.5
0
20
40
60
80
TEMPERATURE (°C)
SENSE ピンを AVDD に接続すると、内部リファレンスがディス
エーブルされて、外部リファレンスが使用可能になります。内部
リファレンス・バッファは、6 kΩ の等価抵抗負荷を外部リファ
レンスに加えます(図 15 を参照)。この内部バッファは、ADC
コアに対して正と負のフルスケール・リファレンスを発生します。
したがって、外部リファレンスを最大 1.0 V に制限する必要があ
ります。
1nF
CLOCK
INPUT
CLK–
バラン結合の差動クロック(最大 625 MHz)
低ジッタのクロック源がない場合は、別のオプションとして図
58 に示すように、差動の PECL 信号をサンプル・クロック入力ピ
ンに AC 結合する方法があります。AD9510/AD9511/AD9512/
AD9513/AD9514/AD9515/AD9516の各クロック・ドライバは、
優れたジッタ性能を備えています。
0.1µF
CLOCK
INPUT
CLOCK
INPUT
CLK–
0.1µF
CLK+
1.2V
0.1µF
50kΩ
50kΩ
AD951x
PECL DRIVER
240Ω
100Ω
0.1µF
ADC
AD9627
CLK–
240Ω
2pF
図58.
06571-055
2pF
ADC
AD9627
0.1µF
SCHOTTKY
DIODES:
HSMS2822
AVDD
CLK+
CLK+
50Ω
図57.
最適な性能を得るためには、AD9627 のサンプル・クロック入力
CLK+および CLK−を差動信号にする必要があります。この信号
は通常、トランスまたはコンデンサを使用して CLK+と CLK−の
各ピンに AC 結合します。これらのピンは内部でバイアスされて
いるため(図 55 を参照)、外部バイアスを行う必要がありませ
ん。
0.1µF
1nF
クロック入力に関する留意事項
図55.
06571-056
代表的な VREF ドリフト
06571-057
図54.
トランス結合の差動クロック(最大 200 MHz)
図56.
06571-058
–20
06571-054
–2.5
–40
SCHOTTKY
DIODES:
HSMS2822
0.1µF
–2.0
差動 PECL サンプル・クロック(最大 625 MHz)
3 番目のオプションは、図 59 に示すように差動の LVDS 信号を
サンプル・クロック入力ピンに AC 結合する方法です。AD9510/
AD9511/AD9512/AD9513/AD9514/AD9515/AD9516 の 各 ク ロ ッ
ク・ドライバは、優れたジッタ性能を備えています。
クロック入力等価回路
クロック入力オプション
AD9627 のクロック入力構造は、きわめて高い柔軟性を備えてい
ます。クロック入力を CMOS、LVDS、LVPECL、または正弦波
の信号とすることが可能です。「ジッタに関する留意事項」で説
明するように、使用する信号のタイプに関係なく最も注意すべき
点はクロック源のジッタです。
図 56 と図 57 に、AD9627 のクロック入力源(最大 625 MHz のク
ロック・レート)として望ましい 2 つの方法を示します。これら
の方法では、RF バランまたは RF トランスを使用して、ジッタの
低いクロック源をシングルエンド信号から差動信号に変換しま
す。
Rev. 0
CLK+
100Ω
50Ω
- 28/73-
0.1µF
CLOCK
INPUT
CLOCK
INPUT
0.1µF
CLK+
0.1µF
50kΩ
図59.
AD951x
LVDS DRIVER
100Ω
0.1µF
ADC
AD9627
CLK–
50kΩ
差動 LVDS サンプル・クロック(最大 625 MHz)
06571-059
REFERENCE VOLTAGE ERROR (mV)
クロック周波数が 125~625 MHz のときには RF バランの構成を
推奨し、クロック周波数が 10~200 MHz のときは RF トランスの
構成を推奨します。トランス/バランの 2 次側に逆向きにショッ
トキ・ダイオードを 2 個並列接続すると、AD9627 のクロック入
力信号が約 0.8 Vp-p の差動電圧に制限されます。
AD9627
一部のアプリケーションでは、シングルエンドの CMOS 信号で
サンプル・クロック入力を駆動できる場合があります。このよう
なアプリケーションでは、
CLK+を CMOS ゲートから直接駆動し、
CLK−ピンとグラウンドとの間に 0.1 μF のコンデンサと 39 kΩ の
抵抗を並列接続して、CLK−ピンをグラウンドへバイパスする必
要があります(図 60 を参照)。
CLK+を CMOS ゲートから直接駆動できます。CLK+入力回路の
電源は AVDD(1.8 V)ですが、この入力は最大 3.6 V の入力電圧
耐圧を持つように設計されているため、きわめて高い柔軟性で駆
動ロジック電圧を選択できます。
VCC
CLOCK
INPUT
50Ω 1
1kΩ
OPTIONAL
0.1µF
100Ω
AD951x
CMOS DRIVER
CLK+
ADC
AD9627
1kΩ
CLK–
39kΩ
06571-060
0.1µF
150Ω RESISTOR IS OPTIONAL.
図60.
それでも入力の立上がりエッジのジッタには十分な注意が必要
です。このジッタは、内部の安定化回路では容易に低減できませ
ん。公称値が 20 MHz 未満のクロック・レートでは、デューティ
サイクル制御ループが機能しません。クロック・レートが動的に
変化するアプリケーションでは、このループの時定数を考慮する
必要があり、動的なクロック周波数が増加(または減少)してか
ら DCS ループが入力信号に再ロックされるまでに、1.5~5 µs の
待ち時間が必要となります。
DCS ループがロックされない間は、
ループがバイパスされ、内部デバイスのタイミングは入力クロッ
ク信号のデューティサイクルに依存します。このようなアプリ
ケーションでは、デューティサイクル・スタビライザをディス
エーブルした方がよい場合があります。それ以外のアプリケー
ションでは、AC 性能を最大化するために、DCS 回路をイネーブ
ルすることを推奨します。
ジッタに関する留意事項
高速、高分解能の ADC の性能は、クロック入力の品質に左右さ
れます。所定の入力周波数(fINPUT)においてジッタ(tJRMS)が
原因で生じる低周波 S/N 比(SNRLF)の劣化は、次の式から計算
できます。
シングルエンド 1.8 V CMOS サンプル・クロック
(最大 150 MSPS)
SNRHF = −10 log[(2π × fINPUT × tJRMS)2 + 10
VCC
50Ω 1
1kΩ
AD951x
CMOS DRIVER
1kΩ
0.1µF
CLK+
ADC
AD9627
CLK–
150Ω RESISTOR IS OPTIONAL.
75
70
シングルエンド 3.3 V CMOS サンプル・クロック
(最大 150 MSPS)
0.20ps
65
入力クロック分周器
AD9627 には、1 から 8 までの整数比で入力クロックを分周する
能力を備えた入力クロック分周器が内蔵されています。1 以外の
分周比を選択すると、デューティサイクル・スタビライザが自動
的にイネーブルされます。
外部の SYNC 入力を使用して、AD9627 のクロック分周器を同期
させることが可能です。レジスタ 0x100 のビット 1 とビット 2 を
使用して、SYNC 信号が入力されるたびに、またはレジスタに書
込みが行われた後で最初に SYNC 信号が入力されるときに限り、
クロック分周器を再同期させることができます。SYNC 信号が有
効であれば、クロック分周器はその初期状態にリセットされます。
この同期機能により、複数のデバイスのクロック分周器のアライ
メントが可能になるため、同時入力サンプリングが保証されます。
クロックのデューティサイクル
標準的な高速 ADC は、クロックの立上がりと立下がり両方の
エッジを使用して、各種の内部タイミング信号を発生するため、
結果としてクロックのデューティサイクルの変化に対する影響
を受けやすくなります。動的な性能特性を維持するためには、ク
ロックのデューティサイクルに関して一般に±5%の誤差が要求
されます。
AD9627 には、非サンプリング(立下がり)エッジの再タイミン
グを行い、公称値 50%のデューティサイクルで内部クロック信号
を出力するデューティサイクル・スタビライザ(DCS)が内蔵さ
れています。そのため、AD9627 の性能を損うことなく幅広い範
囲のクロック入力デューティサイクルを設定できます。図 43 に
Rev. 0
0.05ps
MEASURED
SNR (dBc)
図61.
]
上の式で、RMS アパーチャ・ジッタは、クロック入力のジッタ
仕様を表します。図 62 に示すように、IF アンダーサンプリング・
アプリケーションは特にジッタの影響を受けやすくなります。
06571-061
0.1µF
CLOCK
INPUT
OPTIONAL 0.1µF
100Ω
( − SNRLF / 10)
60
0.5ps
55
1.0ps
1.50ps
50
45
2.00ps
2.50ps
3.00ps
1
10
100
INPUT FREQUENCY (MHz)
図62.
1000
06571-062
0.1µF
示すように、DCS をオンにして幅広いデューティサイクル範囲
で、ノイズおよび歪み性能がほとんど平坦なレベルに維持されま
す。
入力周波数およびジッタ 対 S/N 比
アパーチャ・ジッタが AD9627 のダイナミック・レンジに悪影響
を及ぼすと考えられる場合は、クロック入力をアナログ信号とし
て取り扱ってください。クロック・ドライバの電源を ADC 出力
ドライバの電源から切り離し、デジタル・ノイズでクロック信号
が変調しないようにします。低ジッタで水晶制御の発振器が最適
なクロック源となります。他のタイプのクロック源(ゲーティン
グや分周、またはその他の方法)からクロックを発生する場合は、
最終段階で元のクロックを使ってクロックの再タイミングを行
う必要があります。
ADC に関連するジッタ性能の詳細については、
AN-501 と AN-756
の各アプリケーション・ノート(www.analog.comを参照)を参照
してください。
- 29/73-
AD9627
1.00
ここで、N は出力ビット数(AD9627 で高速検出出力ピンをディ
スエーブルしている場合は 26)です。
0
0
25
50
75
100
125
0
150
TOTAL POWER (W)
0.4
IAVDD
0.3
TOTAL POWER
0.2
0.50
IDRVDD
0.1
IDVDD
0
25
50
0.2
TOTAL POWER
0.1
0.25
0
20
40
60
0
80
75
SAMPLE RATE (MSPS)
100
0
125
図66.
AD9627-80 のサンプル・レート 対 消費電力および電流
PDWN をアサートすると(SPI ポートを通してアサートするか、
または PDWN ピンをハイレベルにアサート)、AD9627 はパワー
ダウン・モードに設定されます。この状態での ADC の消費電力
は 2.5 mW(typ)です。パワーダウン中に出力ドライバは、ハイ・
インピーダンス状態になります。PDWN ピンをローレベルにア
サートすると、AD9627 は通常動作モードに復帰します。PDWN
はデジタル電源(DRVDD)を基準とするため、電源電圧を超え
ないようにしてください。
パワーダウン・モードでの低消費電力は、リファレンス、リファ
レンス・バッファ、バイアシング・ネットワーク、クロックを
シャットダウンすることによって達成されます。内部コンデンサ
は、パワーダウン・モードになった時点で放電されるため、通常
の動作に復帰したときに再充電する必要があります。その結果、
ウェークアップ時間はパワーダウン・モードに費やされた時間に
関係し、パワーダウン・サイクルが短ければ、これに比例して
ウェークアップ時間も短くなります。
SUPPLY CURRENT (A)
TOTAL POWER (W)
0.3
0.50
0
0.5
0.75
Rev. 0
0.75
SAMPLE RATE (MSPS)
1.25
0.25
0
IDRVDD
AD9627-150 のサンプル・レート 対 消費電力および電流
1.00
100
AD9627-105 のサンプル・レート 対 消費電力および電流
図65.
0.1
SAMPLE RATE (MSPS)
図63.
75
06571-066
IDRVDD
IDVDD
50
SAMPLE RATE (MSPS)
IDVDD
06571-063
0.25
SUPPLY CURRENT (A)
0.2
0.50
06571-064
TOTAL POWER (W)
0.3
TOTAL POWER
図64.
25
IAVDD
0.4
0.75
0
0
0.5
1.00
0
0.1
IDRVDD
IDVDD
出力ドライバにかかる容量負荷を小さくすると、デジタル消費電
力が最小限に抑えられます。図 63 のデータは、各出力ドライバ
の負荷を 5 pF として、「代表的な性能特性」と同じ動作条件下
で取得したものです。
IAVDD
0.2
0.25
すべての出力ビットが全クロック・サイクルで切り替わるとき、
つまり fCLK/2 のナイキスト周波数時にフルスケールの矩形波で
切り替わるときに、この最大電流が発生します。実際には、サン
プリング・レートとアナログ入力信号の特性によって決定される
出力ビットの平均スイッチング回数によって、DRVDD 電流が決
まります。
1.25
TOTAL POWER
0.50
06571-065
IDRVDD = VDRVDD × CLOAD × fCLK × N
0.3
SUPPLY CURRENT (A)
DRVDD 電流(IDRVDD)の最大値は、次の式から計算できます。
IAVDD
0.75
TOTAL POWER (W)
図 63~66 に示すように、AD9627 の消費電力はサンプリング・
レートに比例します。CMOS 出力モードでのデジタル消費電力は、
主にデジタル・ドライバの強度と各出力ビットの負荷によって決
まります。
0.4
SUPPLY CURRENT (A)
消費電力とスタンバイ・モード
AD9627-125 のサンプル・レート 対 消費電力および電流
SPI ポート・インターフェースを使用して、ADC をパワーダウ
ン・モードまたはスタンバイ・モードに設定できます。スタンバ
イ・モードでは、ウェークアップ時間の高速化が要求される場合
に、内部リファレンス回路を電源供給状態に維持することが可能
です。この詳細については、「メモリ・マップ・レジスタの説明」
を参照してください。
- 30/73-
AD9627
デジタル出力
デジタル出力イネーブル機能(OEB)
DRVDD をインターフェース・ロジックのデジタル電源と一致さ
せることにより、AD9627 の出力ドライバを 1.8~3.3 V の CMOS
ロジック・ファミリーとインターフェースするように設定できま
す。1.8 V の DRVDD 電源電圧を使用して、LVDS 出力をサポー
トするように AD9627 を設定することも可能です。
AD9627 は、柔軟性の高いデジタル出力ピンのスリーステート機
能を備えています。
SMI SDO/OEB ピンまたは SPI インターフェー
スを使用して、スリーステート・モードをイネーブルします。SMI
SDO/OEB ピンをローレベルにすると、出力データ・ドライバが
イネーブルされます。SMI SDO/OEB ピンをハイレベルにすると、
出力データ・ドライバはハイ・インピーダンス状態に設定されま
す。この OEB 機能は、データ・バスへの高速アクセスを目的に
しているものではありません。OEB はデジタル電源(DRVDD)
を基準とするため、電源電圧を超えないようにしてください。
CMOS 出力モードでは、各種のロジック・ファミリーの駆動に十
分な出力電流を供給するように、出力ドライバが設定されます。
ただし、駆動電流を大きくすると、電源から電流グリッチが発生
する傾向が高くなり、そのためにコンバータの性能が損われる場
合があります。
大きい容量負荷または大きいファンアウトを ADC で駆動する必
要のあるアプリケーションでは、外部バッファまたはラッチが必
要になる場合があります。
外部ピン・モードの動作時に SCLK/DFS ピンをセットして、オ
フセット・バイナリまたは 2 の補数の出力データ・フォーマット
を選択できます(表 15 を参照)。
アプリケーション・ノート AN-877『Interfacing to High Speed ADCs
via SPI』で詳述されているように、SPI コントロールの使用時に
は出力データ・フォーマットとして、オフセット・バイナリ、2
の補数、またはグレイ・コードを選択できます。
表15. SCLK/DFS モードの選択(外部ピン・モード)
Voltage at Pin
SCLK/DFS
SDIO/DCS
AGND (default)
AVDD
Offset binary
Twos complement
DCS disabled
DCS enabled
SPI インターフェースの使用時には、
レジスタ 0x14 の出力イネー
ブル・バー・ビットを使用して、各チャンネルのデータ出力と高
速検出出力を個別にスリーステート状態に設定できます。
タイミング
AD9627 は、パイプライン遅延 12 クロック・サイクルのラッチさ
れたデータを出力します。クロック信号のエッジが立ち上がった
後で 1 伝播遅延(tPD)経過後に、データ出力が有効になります。
AD9627 内部のトランジェントを削減するために、出力データ・
ライン長と出力データ・ラインにかかる負荷を最小限に抑える必
要があります。これらのトランジェントは、コンバータの動的性
能を低下させるおそれがあります。
AD9627 の最小変換レートは、代表値で 10 MSPS です。クロック・
レートが 10 MSPS 以下の場合、動的性能が低下することがあり
ます。
データ・クロック出力(DCO)
AD9627 は、外部レジスタにデータを取り込むために使用される
2 つのデータ・クロック出力(DCO)信号を供給します。SPI を
使用して DCO クロックの極性を変更していない限り、データ出
力は DCO の立上がりエッジで有効になります。このタイミング
の説明については、図 2 と図 3 を参照してください。
表16. 出力データ・フォーマット
Input (V)
Condition (V)
Offset Binary Output Mode
Twos Complement Mode
OR
VIN+ − VIN−
VIN+ − VIN−
VIN+ − VIN−
VIN+ − VIN−
VIN+ − VIN−
< −VREF − 0.5 LSB
= −VREF
=0
= +VREF − 1.0 LSB
> +VREF − 0.5 LSB
0000 0000 0000
0000 0000 0000
1000 0000 0000
1111 1111 1111
1111 1111 1111
1000 0000 0000
1000 0000 0000
0000 0000 0000
0111 1111 1111
0111 1111 1111
1
0
0
0
1
Rev. 0
- 31/73-
AD9627
ADCのオーバーレンジおよびゲイン制御
レシーバ・アプリケーションでは、コンバータがクリップされる
直前の瞬間を高い信頼性で判別するメカニズムを備えることが
望まれます。標準的なオーバーフロー・インジケータは、アナロ
グ入力の状態に関する事後情報を出力するため、有用性が限られ
ています。したがって、フルスケールよりも低いプログラマブ
ル・スレッショールドを設定して、クリップが実際に発生する前
にゲインを下げる時間を確保することが効果的です。さらに、入
力信号のスルーレートがきわめて高速になる可能性があるため、
この機能の遅延も重要な懸念事項です。高度なパイプライン方式
のコンバータは、遅延がきわめて大きくなることがあります。妥
当な方法としては、ADC の初段の出力ビットをこの機能のため
に使用することです。これらの出力ビットの遅延はきわめて小さ
く、また全体の分解能はそれほど重要ではありません。ピーク入
力信号の代表値は、フルスケールからフルスケールよりも 6~10
dB 低いレベルまでの範囲です。
3ビットまたは 4ビットの出力は、
この機能にとって十分な範囲と分解能を維持できます。
SPI ポートを使用してスレッショールドを設定し、このスレッ
ショールドを超えた時点でオーバーレンジ出力がアクティブに
なるように指定できます。信号がそのスレッショールドよりも低
い間は、出力がローレベルに維持される必要があります。複数ピ
ンのうち 1 本が、オーバーレンジ検出機能を現在使用している
ユーザが使用する従来方式のオーバーレンジ・ピンとして機能す
るように、SPI ポートを使用して高速検出出力を設定することも
可能です。このモードのときは、コンバータの全 12 ビットが従
来の方法でチェックされ、通常どおりにオーバーフローと定義さ
れた状態で出力がハイレベルになります。このいずれのモードで
も、データの大きさ(データの符号は考慮されない)が状態の計
算で考慮されます。スレッショールド検出は、望ましい範囲(信
号レベル)から外れた正と負の信号に対して同等に応答します。
表17. 高速検出モード選択ビットの設定
Fast Detect
Mode Select Bits
(Register 0x104[3:1])
Information Presented on
1, 2
Fast Detect (FD) Pins of Each ADC
FD[3]
FD[2]
000
FD[1]
FD[0]
ADC fast magnitude
(see Table 18)
001
OR
ADC fast magnitude
(see Table 19)
010
ADC fast magnitude
(see Table 20)
OR
F_LT
011
ADC fast magnitude
(see Table 20)
C_UT
F_LT
100
OR
C_UT
F_UT
F_LT
101
OR
F_UT
IG
DG
1
2
高速検出ピンは、CMOS モード設定の場合に FD0A/FD0B~FD9A/FD9B、
LVDS モード設定の場合に FD0+/FD0−~FD9+/FD9−が使用されます。
OR、C_UT、F_UT、F_LT, IG、DG の詳細については、「ADC オーバーレン
ジ(OR)」と「ゲイン・スイッチング」を参照してください。
ADC 高速入力レベル
ADC 高速入力レベルを出力するように、高速検出出力ピンを設
定(高速検出モード選択ビットを 0b000 に設定)している場合に
出力される情報は、わずか 2 クロック・サイクルの遅延で(CMOS
出力モードの場合)コンバータの初段から出力される ADC の入
力レベルを使用しています。この設定で高速検出出力ピンを使用
すると、可能な限り早い時点でレベル表示情報が出力されます。
この情報はデータ経路の初期段階で提供されるため、表示される
レベルに大きい不確定性が存在します。ADC 高速入力レベルの
公称値に加えて、表示されるレベルの不確定性を表 18 に示しま
す。
高速検出の概要
AD9627 は、高速オーバーレンジ検出を容易にする回路を内蔵し
ているため、非常に柔軟な外部ゲイン制御機能を可能にします。
各 ADC は 4 本の高速検出(FD)出力ピンを使用して、ADC 入
力レベルの現在の状態に関する情報を出力します。レジスタ
0x104 の高速検出モード選択ビットと高速検出イネーブル・ビット
を使用して、これらのピンの機能を設定できるため、内部データ
経路のいくつかのポイントからレンジ情報を出力できます。プロ
グラマブルなスレッショールド・レベルに従って、オーバーレン
ジまたはアンダーレンジの状態が発生していることを通知する
ように、これらの出力ピンを設定することも可能です。表 17 は、
高速検出ピンについて選択可能な 6 つの設定を示します。
Rev. 0
表18.
ADC 高速入力レベルの公称値
(高速検出モード選択ビット = 000)
ADC Fast Magnitude
on FD[3:0] Pins
Nominal Input
Magnitude
Below FS (dB)
Nominal Input
Magnitude Uncertainty
(dB)
0000
0001
0010
0011
0100
0101
0110
0111
1000
<−24
−24 to −14.5
−14.5 to −10
−10 to −7
−7 to −5
−5 to −3.25
−3.25 to −1.8
−1.8 to −0.56
−0.56 to 0
Minimum to −18.07
−30.14 to −12.04
−18.07 to −8.52
−12.04 to −6.02
−8.52 to −4.08
−6.02 to −2.5
−4.08 to −1.16
−2.5 to FS
−1.16 to 0
- 32/73-
AD9627
高速検出モード選択ビットを 0b001、0b010、0b011 のいずれかに
設定すると、高速検出出力ピンのサブセットを使用できます。こ
れらのモードでは、高速検出出力ピンの遅延が 6 クロック・サイ
クルになります。表 19 に、高速検出出力ピンを 0b001 に設定する
(ADC 高速入力レベルが FD[3:1]ピンから出力される)場合に該当
する ADC の入力レベルを示します。
表19.
ADC 高速入力レベルの公称値
(高速検出モード選択ビット = 001)
ADC Fast Magnitude
on FD[3:1] Pins
Nominal Input
Magnitude
Below FS (dB)
Nominal Input
Magnitude Uncertainty
(dB)
000
001
010
011
100
101
110
111
<−24
−24 to −14.5
−14.5 to −10
−10 to −7
−7 to −5
−5 to −3.25
−3.25 to −1.8
−1.8 to 0
Minimum to −18.07
−30.14 to −12.04
−18.07 to −8.52
−12.04 to −6.02
−8.52 to −4.08
−6.02 to −2.5
−4.08 to −1.16
−2.5 to 0
Nominal Input
Magnitude Below
FS (dB)
Nominal Input
Magnitude Uncertainty
(dB)
00
01
10
11
<−14.5
−14.5 to −7
−7 to −3.25
−3.25 to 0
Minimum to −12.04
−18.07 to −6.02
−8.52 to −2.5
−4.08 to 0
Coarse Upper Threshold
Register 0x105[2:0]
C_UT Is Active When Signal
Magnitude Below FS
Is Greater Than (dB)
000
001
010
011
100
101
110
111
<−24
−24
−14.5
−10
−7
−5
−3.25
−1.8
高精度上限スレッショールド(F_UT)
ADC 高速入力レベルの公称値
(高速検出モード選択ビット = 010 または 011)
ADC Fast Magnitude
on FD[2:1] Pins
粗上限スレッショールド・レジスタ(アドレス 0x105[2:0])で設
定されたレベルを ADC 高速入力レベルが超えると、粗上限ス
レッショールド・インジケータがアサートされます。この値は、
ADC 高速入力レベル・ビット[2:0]と比較されます。粗上限スレッ
ショールド値は、入力レベルが超過してから 2 クロック・サイク
ル後に出力されるため、入力信号レベルが高速に表示されます。
表 21 に粗上限スレッショールド・レベルを示します。このイン
ジケータは最低でも 2 ADC クロック・サイクルの間、または信号
がスレッショールド・レベルよりも低下するまで、アサートされ
た状態に維持されます。
表21. 粗上限スレッショールド・レベル
高速検出モード選択ビットを 0b010 または 0b011 に設定する
(ADC 高速入力レベルが FD[3:2]ピンから出力される)場合は、LSB
が出力されません。表 20 に、このモードでの入力範囲を示しま
す。
表20.
粗上限スレッショールド(C_UT)
レジスタ 0x106 とレジスタ 0x107 の高精度上限スレッショール
ド・レジスタで設定された値を入力レベルが超えると、高精度上
限スレッショールド・インジケータがアサートされます。この
13 ビット・スレッショールド・レジスタ値は、ADC の出力信号
レベルと比較されます。この比較に伴って ADC のクロック遅延
が発生しますが、コンバータの分解能に対応して正確な比較結果
が出力されます。高精度スレッショールド・レベルは、次の式で
定義されます。
dBFS = 20 log(Threshold Magnitude/213)
ADC オーバーレンジ(OR)
ADC の入力上でオーバーレンジが検出されると、ADC オーバー
レンジ・インジケータがアサートされます。オーバーレンジ状態
は ADC パイプラインの出力で判定され、これにより 12 ADC ク
ロック・サイクル分の遅延が生じます。入力のオーバーレンジは、
発生してから 12 クロック・サイクル経過後に、このビットによっ
て通知されます。
ゲイン・スイッチング
AD9627 には、ダイナミック・レンジが大きいアプリケーション
やゲイン・レンジング・コンバータが採用されているアプリケー
ションで役立つ回路が内蔵されています。この回路によって、上
限スレッショールドと下限スレッショールドの設定が可能にな
るように、デジタル・スレッショールドを設定できます。高速検
出モード選択ビット= 010 から高速検出モード選択ビット= 101
までは、各種組合せのゲイン・スイッチング・オプションに対応
します。
高精度下限スレッショールド(F_LT)
レジスタ 0x108 とレジスタ 0x109 の高精度下限スレッショール
ド・レジスタで設定された値よりも入力レベルが低下すると、高
精度下限スレッショールド・インジケータがアサートされます。
高精度下限スレッショールド・レジスタは、その値が ADC の出
力信号レベルと比較される 13 ビット・レジスタです。この比較
に伴って ADC のクロック遅延が発生しますが、コンバータの分
解能に対応して正確な比較結果が出力されます。高精度スレッ
ショールド・レベルは、次の式で定義されます。
dBFS = 20 log(Threshold Magnitude/213)
図 67 は、高精度上限スレッショールド・インジケータと高精度
下限スレッショールド・インジケータの動作を示します。
このような使用の例として、特定の入力条件で ADC がフルス
ケールに到達しようとしている瞬間を検出するという使い方が
あります。この場合、ADC のオーバードライブを防止する減衰
器を迅速に挿入するために使用可能なインジケータ出力が供給
されます。
Rev. 0
- 33/73-
AD9627
の出力レベルと比較される 13 ビット・レジスタです。この比較
に伴って ADC のクロック遅延が発生しますが、正確な比較結果
が出力されます。高精度上限スレッショールド・レベルは、次の
式で定義されます。
インクリメンタル・ゲイン(IG)とデクリメンタル・ゲイ
ン(DG)
インクリメンタル・ゲイン・インジケータおよびデクリメンタ
ル・ゲイン・インジケータの両方を使用して、外部ゲイン制御を
イネーブルする情報を出力することができます。デクリメンタ
ル・ゲイン・インジケータは、粗上限スレッショールド・ビット
と関連して動作し、粗上限スレッショールド・レジスタ(アドレ
ス 0x105)の 3 ビット値よりも入力レベルが高くなるときにア
サートされます。同様に、インクリメンタル・ゲイン・レジスタ
は高精度下限スレッショールド・ビットに対応しますが、ドウェ
ル時間経過後に高精度下限スレッショールド・レジスタの設定値
よりも入力レベルが低くなる場合に限りアサートされます。ド
ウェル時間は、アドレス 0x10A とアドレス 0x10B で指定された
16 ビットのドウェル時間値によって設定され、1 から 65,535 ま
での範囲の ADC 入力クロック・サイクルの単位で設定を行いま
す。高精度下限スレッショールド・レジスタは、その値が ADC
dBFS = 20 log(Threshold Magnitude/213)
デクリメンタル・ゲイン信号は、ADC 高速検出出力ピンから出
力され、オーバーレンジ状態になった可能性があることを早期に
通知します。インクリメンタル・ゲインは ADC の出力の比較を
使用し、あらかじめ設定された時間、入力レベルが高精度に設定
されたレベルよりも低い状態が続いた場合に、外部回路に対して
ゲインを増加するよう通知します。
図 67 は、インクリメンタル・ゲイン出力とデクリメンタル・ゲ
イン出力の動作を示します。
UPPER THRESHOLD (COARSE OR FINE)
DWELL TIME
TIMER RESET BY
RISE ABOVE F_LT
FINE LOWER THRESHOLD
DWELL TIME
C_UT OR F_UT*
TIMER COMPLETES BEFORE
SIGNAL RISES ABOVE F_LT
F_LT
DG
*C_UT AND F_UT DIFFER ONLY IN ACCURACY AND LATENCY.
NOTE: OUTPUTS FOLLOW THE INSTANTANEOUS SIGNAL LEVEL AND NOT THE ENVELOPE BUT ARE GUARANTEED ACTIVE FOR A MINIMUM OF 2 ADC CLOCK CYCLES.
図67.
Rev. 0
C_UT、F_UT、IG、DG、F_LT のスレッショールド設定
- 34/73-
06571-067
IG
AD9627
信号モニタ
SPI ポートを使用するか、または信号モニタの SPORT 出力を使
用して、アドレス 0x116~0x11B の内部レジスタを読み出すこと
により、信号モニタ結果の値を AD9627 から取得できます。信号
モニタ・コントロール・レジスタの 2 つの信号モニタ・モード・
ビットを使用して、SPI からアクセス可能な信号モニタ・レジス
タの出力データを設定します。同じ信号モニタ・モードで両方の
ADC チャンネルを設定する必要があります。SPI からアクセス可
能な 20 ビットの信号モニタ結果(SMR)レジスタが各 ADC チャ
ンネル用として個別に用意されています。シリアル SPORT イン
ターフェースを使用して、任意に組み合わせた信号モニタ機能を
出力することも可能です。これらの出力をイネーブルするときは、
信号モニタ SPORT コントロール・レジスタのピーク検出器出力
イネーブル、RMS 振幅出力イネーブル、スレッショールド・ク
ロス出力イネーブルの各ビットを使用します。
信号モニタ計測が行われるたびに、プログラマブル信号モニタ周
期レジスタ(SMPR)が計測の継続時間を制御します。アドレス
0x113、アドレス 0x114、アドレス 0x115 の 24 ビット信号モニタ
周期レジスタで、この期間を入力クロック・サイクル数として設
定します。128 サンプルから 1,678 万(224)サンプルまでの周期
で、このレジスタを設定できます。
ADC の DC オフセットがモニタ対象信号よりも大幅に大きくな
る場合があるため(これは信号モニタ結果に悪影響を及ぼしま
す)、パワー計測の前に DC オフセットのゼロ調整を行う DC 補
正回路が信号モニタ・ブロックの一部として含まれています。
ピーク検出器モード
設定可能な期間(SMPR で設定)に入力ポート信号のレベルがモ
ニタされ、ピーク検出値が得られます。この機能をイネーブルす
るには、信号モニタ・コントロール・レジスタの信号モニタ・モー
ド・ビットでロジック 1 を設定するか、または信号モニタ SPORT
コントロール・レジスタでピーク検出器出力イネーブル・ビット
を設定します。このモードをアクティブにする前に、24 ビット
SMPR の設定を行う必要があります。
このモードをイネーブルした後で、SMPR の値がモニタ周期タイ
マにロードされ、カウントダウンが開始されます。入力信号のレ
ベルが内部ピーク・レベル保持レジスタ(ユーザによるアクセス
は不可能)の値と比較され、この 2 つのうち大きい方の値が最新
のピーク・レベルとして更新されます。ピーク・レベル保持レジ
スタの初期値は、その時点の ADC 入力信号レベルに設定されま
す。モニタ周期タイマがカウント 1 に達するまで、この比較が継
続されます。
ルがピーク・レベル保持レジスタで更新され、上述のように比較
と更新の手順が継続されます。
図 68 に、ピーク検出器ロジックのブロック図を示します。SMR
には、ピーク検出器ロジックによって検出されたピークの絶対レ
ベルが格納されます。
FROM
MEMORY
MAP
SIGNAL MONITOR
PERIOD REGISTER
IS COUNT = 1?
LOAD
FROM
INPUT
PORTS
CLEAR
MAGNITUDE
STORAGE
REGISTER
LOAD
TO
MEMORY
SIGNAL MONITOR MAP/SPORT
HOLDING
REGISTER (SMR)
LOAD
COMPARE
A>B
図68.
ADC 入力ピーク検出器のブロック図
RMS/MS 振幅モード
このモードでは、設定可能な期間(SMPR で設定)に入力ポート
信号の実効値(RMS)または平均 2 乗値(MS)振幅が(アキュ
ムレータの加算によって)積分され、入力信号の RMS または
MS 振幅が得られます。このモードを設定するときは、信号モニ
タ・コントロール・レジスタの信号モニタ・モード・ビットでロ
ジック 0 を設定するか、または信号モニタ SPORT コントロール・
レジスタで RMS 振幅出力イネーブル・ビットを設定します。こ
のモードをアクティブにする前に、積分の実行期間を表す 24
ビット SMPR の設定を行う必要があります。
RMS/MS 振幅モードをイネーブルした後で、SMPR の値がモニタ
周期タイマにロードされ、カウントダウンが直ちに開始されます。
各入力サンプルが浮動小数点のフォーマットに変換されて、2 乗
されます。その後で、11 ビットの固定小数点フォーマットに変
換され、24 ビット・アキュムレータのデータに加算されます。
モニタ周期タイマがカウント 1 に達するまで、この積分が継続さ
れます。
モニタ周期タイマがカウント 1 に達すると、アキュムレータ値の
平方根が求められて、何らかのフォーマッティングの実行後に信
号モニタ保持レジスタに転送され、SPI ポートを介してこれを読
み出すか、または SPORT シリアル・ポートを介して出力できま
す。その後で、SMPR の値がモニタ周期タイマに再ロードされ、
カウントダウンが再開されます。さらに、最初の入力サンプルの
信号パワーがアキュムレータで更新され、次の入力サンプルの累
算が継続されます。
モニタ周期タイマがカウント 1 に達すると、13 ビットのピーク・
レベル値が信号モニタ保持レジスタ(ユーザによるアクセスは不
可能)に転送され、SPI ポートを介してこれを読み出すか、また
は SPORT シリアル・インターフェースを通して出力できます。
その後で、SMPR の値がモニタ周期タイマに再ロードされ、カウ
ントダウンが再開されます。さらに、最初の入力サンプルのレベ
Rev. 0
DOWN
COUNTER
06571-068
信号モニタ・ブロックは、ADC によってデジタル信号に変換さ
れる信号に関する追加情報を出力します。信号モニタは、RMS
入力振幅、ピーク振幅、入力振幅が特定のスレッショールドを超
えるサンプル数を計算します。これらの機能を組み合わせて使用
して、信号特性を十分に把握し、入力信号のピーク/平均比、ま
たは累積分布補関数(CCDF)曲線さえも計算できます。この情
報を AGC ループの駆動に使用し、実際の信号が存在する条件下
で ADC の入力範囲を最適化することも可能です。
- 35/73-
AD9627
図 69 に、RMS 振幅モニタリング・ロジックを示します。
DOWN
COUNTER
IS COUNT = 1?
FROM
INPUT
PORTS
図69.
CLEAR
ACCUMULATOR
TO
LOAD
MEMORY
SIGNAL MONITOR MAP/SPORT
HOLDING
REGISTER (SMR)
06571-069
LOAD
ADC 入力 RMS 振幅モニタリングのブロック図
RMS 振幅モードのときは、信号モニタリング結果(SMR)の値
が 20 ビットの固定小数点値になります。次の式を使用して、レ
ジスタの MAG 値から RMS 振幅を dBFS の単位で求めることが可
能です。信号モニタ周期(SMP)が 2 の累乗である場合は、次式
の 2 番目の項が 0 になります。
MAG
SMP
RMS Magnitude = 20 log ⎛⎜ 20 ⎞⎟ − 10 log⎡ ceil[log ( SMP )] ⎤
⎢⎣ 2
⎥⎦
2
⎝ 2 ⎠
MS 振幅モードでは、SMR の値が 20 ビットの固定小数点値にな
ります。次の式を使用して、レジスタの MAG 値から MS 振幅を
dBFS の単位で求めることが可能です。SMP が 2 の累乗である場
合は、次式の 2 番目の項が 0 になります。
FROM
MEMORY
MAP
SIGNAL MONITOR
PERIOD REGISTER
DOWN
COUNTER
IS COUNT = 1?
LOAD
FROM
INPUT
PORTS
FROM
MEMORY
MAP
CLEAR
A COMPARE
A>B
COMPARE
A>B
TO
LOAD
MEMORY
SIGNAL MONITOR MAP/SPORT
HOLDING
REGISTER (SMR)
B
UPPER
THRESHOLD
REGISTER
図70.
ADC 入力スレッショールド・クロスのブロック図
追加コントロール・ビット
信号モニタリング処理の柔軟性を高めるために、信号モニタ・コ
ントロール・レジスタには、信号モニタ・イネーブル・ビットと
複素パワー計算モード・イネーブル・ビットの 2 つのコントロー
ル・ビットが用意されています。
MAG
SMP
MS Magnitude = 10 log ⎛⎜ 20 ⎞⎟ − 10 log⎡ ceil[log ( SMP)] ⎤
⎥⎦
⎢⎣ 2
2
⎝ 2 ⎠
スレッショールド・クロス・モード
スレッショールド・クロス動作モードのときは、設定可能な期間
(SMPR で設定)に入力ポート信号のレベルがモニタされ、これ
が特定のプログラマブル・スレッショールド値を超える回数がカ
ウントされます。このモードを設定するときは、信号モニタ・コ
ントロール・レジスタの信号モニタ・モード・ビットでロジック
1x(x はドント・ケア・ビット)を設定するか、または信号モニ
タ SPORT コントロール・レジスタでスレッショールド・クロス
出力イネーブル・ビットを設定します。このモードをアクティブ
にする前に、24 ビット SMPR と各入力ポート個別の 13 ビット上
限スレッショールド・レジスタの設定を行う必要があります。信
号モニタリングとゲイン制御には、ともに同じ上限スレッショー
ルド・レジスタを使用します(「ADC のオーバーレンジおよび
ゲイン制御」を参照)。
このモードに入った後で、SMPR の値がモニタ周期タイマにロー
ドされ、カウントダウンが開始されます。各入力クロック・サイ
クルごとに入力信号のレベルが上限スレッショールド・レジスタ
(設定済み)の値と比較されます。入力信号のレベルが上限スレッ
ショールド・レジスタ値よりも大きければ、内部カウント・レジ
スタが 1 だけインクリメントします。
内部カウント・レジスタの初期値は 0 に設定されます。この比較
と内部カウント・レジスタのインクリメントは、モニタ周期タイ
マがカウント 1 に達するまで続行されます。
Rev. 0
その後で、SMPR レジスタ値がモニタ周期タイマに再ロードされ、
カウントダウンが再開されます。内部カウント・レジスタも 0
にクリアされます。図 70 に、スレッショールド・クロス・ロジッ
クを示します。SMR レジスタ値は、入力レベルがスレッショー
ルド・レジスタ値よりも大きいサンプル数です。
06571-070
FROM
MEMORY
MAP
SIGNAL MONITOR
PERIOD REGISTER
モニタ周期タイマがカウント 1 に達すると、内部カウント・レジ
スタ値が信号モニタ保持レジスタに転送され、SPI ポートを介し
てこれを読み出すか、または SPORT シリアル・ポートを通して
出力できます。
信号モニタ・イネーブル・ビット
レジスタ 0x112 のビット 0 として割り当てられている信号モニ
タ・イネーブル・ビットは、信号モニタ・ブロックの動作をイネー
ブルします。特定のアプリケーションで信号モニタ機能が不要な
場合は、消費電力を節約するために、このビットをクリア(デフォ
ルト)してください。
複素パワー計算モード・イネーブル・ビット
このビットを設定すると、チャンネル A で複素入力信号の I デー
タをデジタル化し、チャンネル B で Q データをデジタル化しま
す(またはその逆)。このモードでリポートされるパワーは、次
の式から求められる数値に等しくなります。
I 2 + Q2
信号モニタ・モード・ビットを 00 に設定すると、この結果はチャ
ンネル A の信号モニタ DC 値レジスタに格納されます。チャンネ
ル B の信号モニタ DC 値レジスタは、チャンネル B の値の計算を
続行します。
DC 補正
ADC の DC オフセットが計測対象信号よりも大幅に大きくなる
場合があるため、パワー計測の前に DC オフセットをゼロ調整す
る DC 補正回路が用意されています。この DC 補正回路をメイン
の信号経路内に切り替えることも可能ですが、GSM などのよう
に大きい DC 成分を含む経時変動信号を ADC でデジタル化する
場合、この方法は適切ではありません。
- 36/73-
AD9627
DC 補正帯域幅
信号モニタ SPORT 出力
DC 補正回路は、帯域幅を設定可能な(125 MSPS で 0.15 Hz~1.2
kHz の範囲内で選択可能)ハイパス・フィルタです。帯域幅を制
御するときは、レジスタ 0x10C として割り当てられた 4 ビット
DC 補正レジスタのビット[5:2]に書込みを行います。
SPORT は、SMI SCLK(SPORT クロック)、SMI SDFS(SPORT
フレーム同期)、SMI SDO(SPORT データ出力)の 3 本の出力
ピンで構成されるシリアル・インターフェースです。SPORT は
マスターとして、これらの 3 本の SPORT 出力ピンをすべてチッ
プ上で駆動します。
次の式を用いて、DC 補正回路の帯域幅を計算できます。
f
DC _ Corr _ BW = 2− k − 14 × CLK
2× π
SMI SCLK
最新の DC 補正値をチャンネル A のレジスタ 0x10C とレジスタ
0x10E、およびチャンネル B のレジスタ 0x10F とレジスタ 0x110
から読出しできます。DC 補正値は、ADC の全入力範囲に対応可
能な 12 ビット値です。
SMI SCLK の立上がりエッジでデータおよびフレーム同期が駆
動されます。SMI SCLK は、3 つのボーレート設定が可能です。
つまり、SPORT コントロールに基づいて、ADC クロック・レー
トの 1/2、1/4、1/8 のいずれかに設定できます。データをまった
く送信しないときに、SPORT SMI SCLK スリープ・ビットを使
用して、SMI SCLK をゲートオフすることも可能です。SMI SCLK
が不要なときに、このビットを使用して SMI SCLK をディスエー
ブルすると、混入誤差がシステム内部の問題であることが判明し
ている場合に、信号経路に混入する誤差のすべてを削減できます。
この設定には、クロックの周波数成分が拡散するという欠点があ
ります。したがって、周波数計画が容易になるように、必要に応
じてクロックを動作状態に維持してください。
DC 補正フリーズ
SMI SDFS
レジスタ 0x10C のビット 6 を設定すると、その時点の状態で DC
補正が凍結され、DC 補正値として最後に更新された値の使用が
継続されます。このビットをクリアすると、
DC 補正が再開され、
最新の計算値がデータに追加されます。
SMI SDFS はシリアル・データ・フレーム同期信号であり、フレー
ムの開始を指定します。1 つの SPORT フレームには、両方のデー
タ・パスからのデータが含まれます。データ・パス A からのデー
タがフレーム同期の直後に送信され、その後にデータ・パス B
からのデータが送信されます。
ここで、
k はレジスタ 0x10C のビット[5:2]で設定する 4 ビット値です(k
として 0~13 の値が有効です。14 または 15 を設定した場合、13
の設定時と同じ結果になります)。
fCLK は AD9627 ADC のサンプル・レートです(Hz 単位)。
DC 補正読出し
DC 補正イネーブル・ビット
レジスタ 0x10C のビット 0 を設定すると、DC 補正が信号モニタ
計算に使用されるようにイネーブルされます。レジスタ 0x10C
のビット 1 を設定して、DC 補正計算値を出力データ信号経路に
追加できます。
SMI SDO
SMI SDO は、ブロックのシリアル・データ出力です。このデー
タは、SMI SDFS の後の次の立上がりエッジで MSB ファースト
で送信されます。各データ出力ブロックには、両方のデータ・パ
スから送信された 1 つまたは複数の RMS 振幅、ピーク・レベル、
スレッショールド・クロスの値がこの順番で含まれます。これを
イネーブルすると、
図 71 に示すように最初に RMS 振幅、
次にピー
ク・レベル、スレッショールド・クロスの順番でデータが送信さ
れます。
GATED, BASED ON CONTROL
SMI SCLK
SMI SDFS
MSB
RMS/MS CH A LSB
20 CYCLES
図71.
PK CH A
16 CYCLES
THR CH A
MSB
16 CYCLES
RMS/MS CH B LSB
20 CYCLES
PK CH B
16 CYCLES
THR CH B
RMS/MS CH A
06571-071
SMI SDO
16 CYCLES
信号モニタ SPORT 出力のタイミング(RMS 振幅、ピーク・レベル、スレッショールド・クロスをイネーブル)
GATED, BASED ON CONTROL
SMI SCLK
SMI SDFS
MSB
RMS/MS CH A LSB
20 CYCLES
図72.
Rev. 0
THR CH A
16 CYCLES
MSB
RMS/MS CH B LSB
20 CYCLES
THR CH B
16 CYCLES
信号モニタ SPORT 出力のタイミング(RMS 振幅とスレッショールド・クロスをイネーブル)
- 37/73-
RMS/MS CH A
06571-072
SMI SDO
AD9627
組込みセルフテスト(BIST)および出力テスト
AD9627 には、各チャンネルの品質を検証するとともに、ボード・
レベルのデバッグを容易にする組込みテスト機能が内蔵されて
います。AD9627 のデジタル・データ・パスの品質を検証する BIST
(組込みセルフテスト)機能が含まれています。AD9627 の出力
に予測可能な値を割り当てる各種の出力テスト・オプションも用
意されています。
このテストの実行中に出力の接続が切断されないため、PN シー
ケンスをその実行中に観察できます。レジスタ 0x0E のビット 2
の設定値に基づいて、PN シーケンスをその最後の値から続行す
るか、または最初から開始することができます。BIST 符号定数
の結果は、チャンネルの設定に応じて異なります。
出力テスト・モード
組込みセルフテスト(BIST)
BIST は、AD9627 の選択された信号経路のデジタル部分を対象と
する完全なテストです。これをイネーブルすると、内部の疑似ラ
ンダム(PN)ソースから ADC ブロック出力で始まるデジタル・
データ・パスまでのテストが実行されます。BIST シーケンスは
512 サイクル実行された後で停止します。チャンネル A または
チャンネル B の BIST 符号定数値がレジスタ 0x024 とレジスタ
0x025 に格納されます。
1 つのチャンネルを選択すると、
その BIST
符号定数値がこれらの 2 個のレジスタに書き込まれます。両方の
チャンネルを選択すると、チャンネル A からの結果が BIST 符号
定数レジスタに格納されます。
Rev. 0
出力テスト・オプションを表 25 に示します。出力テスト・モー
ドをイネーブルすると、ADC のアナログ回路部とデジタル・バッ
クエンド・ブロック間の接続が切断され、出力フォーマッティン
グ・ブロックを通過するまでテスト・パターンが実行されます。
テスト・パターンによっては、出力フォーマットの設定が行われ
るものもあれば、その設定が行われないものもあります。レジス
タ 0x0D のビット 4 またはビット 5 を設定することにより、PN リ
セット・ビットを使用してジェネレータをリセット・モードに維
持すると、PN シーケンス・テストのシード値を強制設定できま
す。アナログ信号を使用するか、または使用せずに、これらのテ
ストを実行できますが(アナログ信号が存在する場合は無視され
ます)、テストにはエンコード・クロックが必要です。詳細につ
いては、アプリケーション・ノート AN-877『Interfacing to High
Speed ADCs via SPI』を参照してください。
- 38/73-
AD9627
チャンネル/チップの同期
AD9627 は、内部ブロックを同期させるための柔軟性の高い同期
オプションを使用できるようにする SYNC 入力を備えています。
クロック分周器同期機能は、複数の ADC 間でのサンプル・クロッ
クの同期の保証に役立ちます。SYNC 入力を使用して信号モニ
タ・ブロックを同期させることも可能であるため、指定した期間
中に入力信号の特性を計測できます。同期信号が 1 回発生すると
き、または同期信号が発生するたびに、クロック分周器が同期す
るようにイネーブルすることができます。信号モニタ・ブロック
は、SYNC 入力信号が発生するたびに同期します。
Rev. 0
SYNC 入力は内部でサンプル・クロックと同期しますが、複数の
デバイス間でタイミングの不確定性が存在しないことを保証す
るために、SYNC 入力信号を外部で入力クロック信号と同期させ
て、表 8 に示すセットアップ時間とホールド時間を満たす必要が
あります。シングルエンドの CMOS タイプ信号を使用して、
SYNC 入力を駆動してください。
- 39/73-
AD9627
シリアル・ポート・インターフェース(SPI)
AD9627 のシリアル・ポート・インターフェース(SPI)は ADC
内部のレジスタを介して、特定の機能または動作を実行するよう
にコンバータを設定することができます。これにより、アプリ
ケーションに応じてさらに高い柔軟性とカスタマイズ性を確保
できます。シリアル・ポートを介してアドレスにアクセスし、シ
リアル・ポートを通してアドレスの書込みまたは読出しを行うこ
とが可能です。メモリは、さらにフィールドに分割可能なバイト
で構成されますが、この説明は「メモリ・マップ」に記載してい
ます。この動作に関する詳細については、アプリケーション・ノー
ト AN-877『Interfacing to High Speed ADCs via SPI』を参照してく
ださい。
SPI を使用した設定
この ADC の SPI は、SCLK/DFS ピン、SDIO/DCS ピン、CSB ピ
ンの 3 本のピンで定義されます(表 22 を参照)。SCLK/DFS(シ
リアル・クロック)は、ADC の入出力データの読出しおよび書
込みの同期に使用されます。SDIO/DCS(シリアル・データ入出
力)は、ADC 内部のメモリ・マップ・レジスタのデータを読み
書きする 2 つの目的を持つピンです。CSB(チップ・セレクト・
バー)は、読出しおよび書込みサイクルをイネーブルまたはディ
スエーブルするアクティブ・ローの制御ピンです。
表22. シリアル・ポート・インターフェース・ピン
Pin
SCLK
SDIO
CSB
Function
Serial Clock. The serial shift clock input, which is used to
synchronize serial interface reads and writes.
Serial Data Input/Output. A dual-purpose pin that typically serves
as an input or an output, depending on the instruction being sent
and the relative position in the timing frame.
Chip Select Bar. An active-low control that gates the read and
write cycles.
SCLK の立上がりエッジと CSB の立下がりエッジの組合わせで、
フレーミングの開始が決定されます。シリアル・タイミングの例
とその定義を図 73 と表 8 に示しています。
CSB が関係するその他のモードも使用できます。CSB を固定的
にローレベルに維持して、デバイスを常時イネーブル状態にする
ことが可能です。これをストリーミングと呼びます。バイトの転
送後に次のバイトが転送されるまでの間に CSB をハイレベルに
して、さらに外部タイミングを追加することができます。CSB
をハイレベルに設定すると、SPI 機能がハイ・インピーダンス・
モードになります。このモードでは、すべての SPI ピンの 2 つ目
の機能がオンになります。
命令フェーズでは、16 ビットの命令が転送されます。データは
命令フェーズの後ろに続き、データ長は W0 と W1 の各ビットに
よって指定されます。
Rev. 0
データはすべて 8 ビット・ワードで構成されます。シリアル・デー
タの各バイトの最初のビットは、読出しコマンドまたは書込みコ
マンドのどちらが発行されるかを示します。これにより、シリア
ル・データ入出力(SDIO)ピンの方向を入力から出力に変更し
ます。
命令フェーズでは、ワード長に加えて、シリアル・フレームが読
出しまたは書込み動作のどちらであるかも指定されるため、チッ
プのプログラミングとオンチップ・メモリのデータ読出しの両方
にシリアル・ポートを使用できます。命令が読出し動作である場
合に読出しを行うと、シリアル・フレームの適切なポイントでシ
リアル・データ入出力(SDIO)ピンの方向が入力から出力に変
化します。
MSB ファースト・モードまたは LSB ファースト・モードでデー
タを転送できます。MSB ファーストがパワーアップ時にデフォ
ルト設定されますが、設定レジスタを使用してこれを変更するこ
とが可能です。この説明とその他の機能の詳細については、アプ
リケーション・ノート AN-877『Interfacing to High Speed ADCs via
SPI』を参照してください。
ハードウェア・インターフェース
表 22 で説明するピンは、ユーザのプログラミング・デバイスと
AD9627 のシリアル・ポートとの間の物理インターフェースを構
成します。SPI インターフェースの使用時には、SCLK ピンと CSB
ピンが入力として機能します。SDIO ピンは双方向であるため、
書込み時に入力として機能し、読出し時に出力として機能します。
SPI インターフェースは十分な柔軟性を備えているため、FPGA
またはマイクロコントローラによる制御が可能です。SPI を設定
す る 方 法 の 1 つ を 、 ア プ リ ケ ー シ ョ ン ・ ノ ー ト AN-812
『Microcontroller-Based Serial Port Interface (SPI) Boot Circuit』で詳
述しています。
コンバータの最大動的性能が要求される期間中は、SPI ポートを
アクティブにしないでください。SCLK 信号、CSB 信号、SDIO
信号は通常、ADC クロックと非同期であるため、これらの信号
から発生するノイズがコンバータの性能を低下させることがあ
ります。オンボードの SPI バスを他のデバイスに接続するときは、
きわめて重要なサンプリングの実行中にこれらの信号がコン
バータ入力で変化しないようにするために、このバスと AD9627
との間にバッファを設けることが必要になる場合があります。
SPI インターフェースを使用しないときには、一部のピンは他の
機能に使用されます。これらのピンをデバイスのパワーオン時に
AVDD またはグラウンドに接続すると、これらのピンが特定の機
能を持つようになります。AD9627 上でサポートする選択可能な
機能は、「デジタル出力」で説明しています。
- 40/73-
AD9627
SPI を使用しない設定
SPI からアクセス可能な機能
SPI コントロール・レジスタにインターフェースしないアプリ
ケーションでは、SDIO/DCS ピン、SCLK/DFS ピン、SMI SDO/OEB
ピン、SMI SCLK/PDWN ピンが、独立した CMOS 互換の制御ピ
ンとして使用されます。デバイスのパワーアップ時にこれらのピ
ンは、デューティサイクル・スタビライザ、出力データ・フォー
マット、出力イネーブル、パワーダウン機能をコントロールする
スタティックな制御ラインとして使用されるものと見なされま
す。このモードでは、CSB チップ・セレクトを AVDD に接続し
て、シリアル・ポート・インターフェースをディスエーブルする
必要があります。
SPI を介してアクセスできる一般的な機能について、次に簡単に
説明します。これらの機能は、アプリケーション・ノート AN-877
『Interfacing to High Speed ADCs via SPI』で詳述されています。
AD9627 の特定機能に関しては、表 25 の外部メモリ・マップ・レ
ジスタ・テーブルの後で詳細に説明します。
表24. SPI を使用してアクセス可能な機能
SDIO/DCS
SCLK/DFS
SMI SDO/OEB
SMI SCLK/PDWN
External
Voltage
Configuration
AVDD (default)
AGND
AVDD
AGND (default)
AVDD
AGND (default)
AVDD
AGND (default)
Duty cycle stabilizer enabled
Duty cycle stabilizer disabled
Twos complement enabled
Offset binary enabled
Outputs in high impedance
Outputs enabled
Chip in power-down or standby
Normal operation
tHIGH
tDS
tS
tDH
Description
Mode
Allows the user to set either power-down mode or
standby mode
Allows the user to access the DCS via the SPI
Allows the user to digitally adjust the converter offset
Allows the user to set test modes to have known data
on output bits
Allows the user to set up outputs
Allows the user to set the output clock polarity
Allows the user to vary the DCO delay
Allows the user to set the reference voltage
Clock
Offset
Test I/O
表23. モード選択
Pin
Feature Name
Output Mode
Output Phase
Output Delay
VREF
tCLK
tH
tLOW
CSB
SCLK DON’T CARE
R/W
W1
W0
A12
A11
A10
A9
A8
A7
D5
D4
D3
D2
D1
D0
DON’T CARE
06571-073
SDIO DON’T CARE
DON’T CARE
図73.
Rev. 0
シリアル・インターフェース・ポートのタイミング図
- 41/73-
AD9627
メモリ・マップ
メモリ・マップ・レジスタ・テーブルの読み方
ロジック・レベル
メモリ・マップ・レジスタ・テーブルの各列には、8 ビットのロ
ケーションが記載されています。メモリ・マップは、チップ設定
レジスタ(アドレス 0x00 からアドレス 0x02)、チャンネル・イ
ンデックスおよび送信レジスタ(アドレス 0x05 からアドレス
0xFF)、セットアップ/コントロール/テストを含む ADC 機能
レジスタ(アドレス 0x08 からアドレス 0x25)、デジタル機能コ
ントロール・レジスタ(アドレス 0x100 からアドレス 0x11B)の
4 つのセクションに大別されます。
ロジック・レベル用語の説明は、次のとおりです。
メモリ・マップ・レジスタ・テーブル(表 25 を参照)の右側か
ら左側の列の順に、各 16 進アドレス別に 16 進デフォルト値が記
載されています。ビット 7(MSB)の見出し欄から始まって、16
進デフォルト値が表記されています。たとえば、アドレス 0x18
の VREF 選択レジスタの 16 進デフォルト値は 0xC0 です。これは
ビット 7 = 1、ビット 6 = 1 で、その他のビットは 0 であることを
意味します。これは、リファレンス電圧選択のデフォルト設定で
す。デフォルト値として、2.0 Vp-p のリファレンスが使用されま
す。この機能やその他の詳細については、アプリケーション・ノー
ト AN-877『Interfacing to High Speed ADCs via SPI』を参照してくだ
さい。これには、0x00 から 0xFF までのレジスタでコントロール
される機能が詳述されています。0x100 から 0x11B までのその他
のレジスタについては、「メモリ・マップ・レジスタの説明」で
解説しています。
送信レジスタ・マップ
オープン・ロケーション
表 25 に記載されていないすべてのアドレスとビット・ロケー
ションは、現在のところこのデバイスではサポートしていません。
有効なアドレス・ロケーションの未使用ビットには、0 を書き込
んでください。これらのロケーションの書込みが必要となるのは、
アドレス・ロケーションの欄がオープンになっている場合に限ら
れます(たとえば、アドレス 0x18)。アドレス・ロケーション
全体がオープンになっている場合は(たとえば、アドレス 0x13)、
このアドレス・ロケーションに書込みを行わないでください。
デフォルト値
重要度の高いレジスタには、AD9627 のリセット後にデフォルト
値がロードされます。これらのレジスタのデフォルト値を表 25
のメモリ・マップ・レジスタ・テーブルに記載しています。
Rev. 0
•
•
「ビットのセット」とは、「ビットをロジック 1 に設定する」
または「ビットにロジック 1 を書き込む」ことと同じ意味で
す。
「ビットのクリア」とは、「ビットをロジック 0 に設定する」
または「ビットにロジック 0 を書き込む」ことと同じ意味で
す。
0x08 から 0x18 までのアドレスは、シャドウレジスタです。これ
らのアドレスに書込みを行ってもアドレス 0xFF に 0x01 を書き込
んで送信ビットを設定して、送信コマンドを発行するまでは、デ
バイスの動作に適用されません。したがって、これらのレジスタ
は送信ビットがセットされると同時に内部で更新されます。送信
ビットが設定された時点で内部更新が実行され、その後、送信
ビットは自動的にクリアされます。
特定チャンネル・レジスタ
信号モニタ・スレッショールドなどの一部のチャンネル設定機能
を各チャンネルで異なるように設定できます。このような場合は、
チャンネル・アドレス・ロケーションが各チャンネル別に内部で
複製されます。これらのレジスタは、表 25 のパラメータ名の欄
でローカル・レジスタと指定されます。レジスタ 0x05 の該当す
るチャンネル A またはチャンネル B ビットをセットすることに
より、これらのローカル・レジスタにアクセスできます。
両方のビットをセットした後で書込みを行うと、これは両方の
チャンネルのレジスタに適用されます。読出しサイクルでは、
チャンネル A またはチャンネル B のいずれか一方のみをセット
して、2 個のレジスタのうち 1 つから読出しを行ってください。
SPI 読出しサイクルで両方のビットをセットすると、デバイスは
チャンネル A の値を返します。表 25 のパラメータ名の欄でグ
ローバルと指定されているレジスタは、チャンネル間で個別の設
定を行うことができない場合に、デバイス全体または特定チャン
ネルの機能を設定するために使用されます。レジスタ 0x05 の設
定は、グローバル・レジスタおよびビットには適用されません。
- 42/73-
AD9627
メモリ・マップ・レジスタ・テーブル
表 25 に記載されていないすべてのアドレスとビット・ロケーションは、現在のところこのデバイスに対応していません。
表25. メモリ・マップ・レジスタ
Addr
Register
Bit 7
(Hex) Name
(MSB)
Chip Configuration Registers
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
0x00
SPI Port
Configuration
(Global)
LSB first
Soft reset
1
1
Soft reset
0x01
Chip ID
(Global)
0x02
Chip Grade
(Global)
0
Open
8-bit Chip ID[7:0]
(AD9627 = 0x12)
(default)
Speed grade ID
Open
00 = 150 MSPS
01 = 125 MSPS
10 = 105 MSPS
11 = 80 MSPS
Open
Bit 1
Bit 0
(LSB)
Default
Value
(Hex)
Default
Notes/
Comments
LSB first
0
0x18
The nibbles
are mirrored so
LSB-first
mode or
MSB-first mode
registers
correctly,
regardless of
shift mode
Read only
0x12
Open
Open
Open
Speed grade ID
used to
differentiate
devices; read
only
Channel Index and Transfer Registers
0x05
Channel Index
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Data
Channel B
(default)
Data
Channel A
(default)
0x03
0xFF
Transfer
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Transfer
0x00
Bits are set
to determine
which device
on the chip
receives the
next write
command;
applies to local
registers only
Synchronously
transfers data
from the
master shift
register to the
slave
ADC Functions
0x08
Power Modes
Open
Open
External
power-down
pin function
(global)
0 = pdwn
1 = stndby
Open
Open
Open
0x09
Global Clock
(Global)
Open
Open
Open
Open
Open
Open
0x0B
Clock Divide
(Global)
Open
Open
Open
Open
Open
0x0D
Test Mode
(Local)
Open
Open
Reset PN23
gen
Reset
PN9 gen
Rev. 0
Open
- 43/73-
Internal power-down mode
(local)
00 = normal operation
01 = full power-down
10 = standby
11 = normal operation
Open
Duty cycle
stabilizer
(default)
Clock divide ratio
000 = divide by 1
001 = divide by 2
010 = divide by 3
011 = divide by 4
100 = divide by 5
101 = divide by 6
110 = divide by 7
111 = divide by 8
Output test mode
000 = off (default)
001 = midscale short
010 = positive FS
011 = negative FS
100 = alternating checkerboard
101 = PN 23 sequence
110 = PN 9 sequence
111 = one/zero word toggle
0x00
Determines
various generic
modes of chip
operation
0x01
0x00
Clock divide
values other
than 000
automatically
cause the duty
cycle stabilizer
to become
active
0x00
When this
register is set,
the test data
is placed on the
output pins in
place of normal
data
AD9627
Addr
(Hex)
Register
Name
Bit 7
(MSB)
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
0x0E
BIST Enable
(Local)
Offset Adjust
(Local)
Output Mode
Open
Open
Open
Open
Open
Reset BIST
sequence
Open
Open
Drive
strength
0 V to 3.3
V CMOS
or ANSI
LVDS;
1 V to 1.8
V CMOS
or reduced
LVDS
(global)
Invert
DCO clock
Output type
0 = CMOS
1 = LVDS
(global)
Open
Output
enable bar
(local)
Open
Open
Open
Open
Open
0x10
0x14
0x16
Clock Phase
Control
(Global)
0x17
DCO Output
Delay (Global)
Open
0x18
VREF Select
(Global)
Reference voltage selection
00 = 1.25 V p-p
01 = 1.5 V p-p
10 = 1.75 V p-p
11 = 2.0 V p-p (default)
0x104
0x105
0x106
0x107
0x108
Rev. 0
Fast Detect
Control
(Local)
Coarse Upper
Threshold
(Local)
Fine Upper
Threshold
Register 0
(Local)
Fine Upper
Threshold
Register 1
(Local)
Fine Lower
Threshold
Register 0
(Local)
Default
Value
(Hex)
Open
BIST enable
0x00
Open
Open
Open
Output
invert
(local)
00 = offset binary
01 = twos complement
01 = gray code
11 = offset binary
(local)
Open
Input clock divider phase adjust
000 = no delay
001 = 1 input clock cycle
010 = 2 input clock cycles
011 = 3 input clock cycles
100 = 4 input clock cycles
101 = 5 input clock cycles
110 = 6 input clock cycles
111 = 7 input clock cycles
DCO clock delay
(delay = 2500 ps × register value/31)
00000 = 0 ps
00001 = 81 ps
00010 = 161 ps
…
11110 = 2419 ps
11111 = 2500 ps
Open
Open
Open
Open
Configures the
outputs and
the format of
the data
0x00
Allows
selection of
clock delays
into the input
clock divider
0x00
0xC0
0x00
Read only
BIST Signature[15:8]
0x00
Read only
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Clock
Clock
divider
divider
next sync
sync
only
enable
Fast Detect Mode Select[2:0]
Open
Open
Fine Upper Threshold[12:8]
Fine Lower Threshold[7:0]
- 44/73-
Master
sync enable
0x00
Fast detect
enable
0x00
Coarse Upper Threshold[2:0]
Fine Upper Threshold[7:0]
Open
0x00
BIST Signature[7:0]
Signal
monitor
sync
enable
Open
Open
Default
Notes/
Comments
0x00
Offset adjust in LSBs from +31 to −32
(twos complement format)
0x24
BIST
Signature LSB
(Local)
0x25
BIST
Signature MSB
(Local)
Digital Feature Control
0x100
Sync Control
(Global)
Bit 1
Bit 0
(LSB)
0x00
0x00
0x00
0x00
AD9627
Addr
(Hex)
Register
Name
Bit 7
(MSB)
Bit 6
Bit 5
0x109
Fine Lower
Threshold
Register 1
(Local)
Increase Gain
Dwell Time
Register 0
(Local)
Increase Gain
Dwell Time
Register 1
(Local)
Signal Monitor
DC Correction
Control
(Global)
Open
Open
Open
0x10A
0x10B
0x10C
0x10D
0x10E
0x10F
0x110
0x111
Signal Monitor
DC Value
Channel A
Register 0
(Global)
Signal Monitor
DC Value
Channel A
Register 1
(Global)
Signal Monitor
DC Value
Channel B
Register 0
(Global)
Signal Monitor
DC Value
Channel B
Register 1
(Global)
Signal Monitor
SPORT
Control
(Global)
0x112
Signal Monitor
Control
(Global)
0x113
Signal Monitor
Period
Register 0
(Global)
Signal Monitor
Period
Register 1
(Global)
Signal Monitor
Period
Register 2
(Global)
Signal Monitor
Result
Channel A
Register 0
(Global)
0x114
0x115
0x116
Rev. 0
Open
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
(LSB)
Fine Lower Threshold[12:8]
0x00
0x00
In ADC clock
cycles
Increase Gain Dwell Time[15:8]
0x00
In ADC clock
cycles
DC
correction
for signal
path enable
DC
correction
for signal
monitor
enable
0x00
DC Value Channel A[7:0]
Open
Default
Notes/
Comments
Increase Gain Dwell Time[7:0]
DC Correction Bandwidth[3:0]
DC
correction
freeze
Default
Value
(Hex)
Open
Read only
DC Value Channel A[13:8]
Read only
DC Value Channel B[7:0]
Open
Open
Open
RMS/MS
magnitude
output
enable
Peak
detector
output
enable
Threshold
crossing
output
enable
Complex
power
calculation
mode
enable
Open
Open
Open
Read only
DC Value Channel B[13:8]
SPORT SMI
SPORT
SCLK divide
SMI
SCLK
00 = undefined
sleep
01 = divide by 2
10 = divide by 4
11 = divide by 8
Signal monitor mode
Signal
monitor 00 = rms/ms magnitude
rms/ms
01 = peak detector
select
10 = threshold crossing
0 = rms
11 = threshold crossing
1 = ms
Read only
Signal
monitor
SPORT
output
enable
0x04
Signal
monitor
enable
0x00
Signal Monitor Period[7:0]
0x80
In ADC clock
cycles
Signal Monitor Period[15:8]
0x00
In ADC clock
cycles
Signal Monitor Period[23:16]
0x00
In ADC clock
cycles
Signal Monitor Result Channel A[7:0]
- 45/73-
Read only
AD9627
Addr
(Hex)
Register
Name
0x117
Signal Monitor
Result
Channel A
Register 1
(Global)
Signal Monitor
Result
Channel A
Register 2
(Global)
Signal Monitor
Result
Channel B
Register 0
(Global)
Signal Monitor
Result
Channel B
Register 1
(Global)
Signal Monitor
Result
Channel B
Register 2
(Global)
0x118
0x119
0x11A
0x11B
Bit 7
(MSB)
Bit 6
Bit 5
Bit 4
Bit 3
Bit 2
Bit 1
Bit 0
(LSB)
Default
Value
(Hex)
Signal Monitor Result Channel A[15:8]
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Open
Signal Monitor Value Channel A[19:16]
Default
Notes/
Comments
Read only
Read only
Signal Monitor Result Channel B[7:0]
Read only
Signal Monitor Result Channel B[15:8]
Read only
Open
Signal Monitor Result Channel B[19:16]
Read only
メモリ・マップ・レジスタの説明
ビット 0—高速検出イネーブル
レジスタ 0x00 からレジスタ 0xFF までを使用して制御する機能の
詳細については、アプリケーション・ノート AN-877『Interfacing
to High Speed ADCs via SPI』を参照してください。
高速検出出力ピンをイネーブルするときに、このビットを使用し
ます。高速検出出力ピンをディスエーブルすると、出力がハイ・
インピーダンス状態になります。LVDS モードで出力がインター
リーブされるときは、両方のチャンネルがターンオフされている
場合(パワーダウン/スタンバイ/出力をディスエーブル)に限
り、出力がハイ・インピーダンス状態になります。1 つのチャン
ネルのみがターンオフされている場合(パワーダウン/スタンバ
イ/出力をディスエーブル)、高速検出出力ピンはアクティブな
チャンネルのデータを繰り返します。
同期コントロール(レジスタ 0x100)
ビット 7—信号モニタ同期イネーブル
ビット 7 は、外部 SYNC 入力から信号モニタ・ブロックに送信さ
れる同期パルスをイネーブルします。ビット 7 とビット 0 がハイ
レベルのときに、同期信号が転送されます。これは連続同期モー
ドです。
粗上限スレッショールド(レジスタ 0x105)
ビット[7:3]—予約済み
ビット[6:3]—予約済み
ビット[2:0]—粗上限スレッショールド
ビット 2—クロック分周器で次の同期のみ使用
マスター同期イネーブル・ビット(アドレス 0x100、ビット 0)
とクロック分周器同期イネーブル・ビット(アドレス 0x100、ビッ
ト 1)がハイレベルのときに、ビット 2 を使用して、クロック分
周器が最初に受信する同期パルスに同期し、それ以外の同期パル
スを無視するように設定できます。クロック分周器同期イネーブ
ル・ビット(アドレス 0x100、ビット 1)は、同期の終了後にリ
セットされます。
ビット 1—クロック分周器同期イネーブル
ビット 1 は、同期パルスをクロック分周器に対してイネーブルし
ます。ビット 1 とビット 0 がハイレベルのときに、同期信号が転
送されます。これは連続同期モードです。
ビット 0—マスター同期イネーブル
同期機能のいずれかをイネーブルするときは、ビット 0 をハイレ
ベルに設定してください。
これらのビットは、粗上限スレッショールド通知のアサートに必
要なレベルを設定します(表 21 を参照)。
高精度上限スレッショールド(レジスタ 0x106 とレジスタ
0x107)
レジスタ 0x106、ビット[7:0]—高精度上限スレッショールド[7:0]
レジスタ 0x107、ビット[7:5]—予約済み
レジスタ 0x107、ビット[4:0]—高精度上限スレッショールド[12:8]
これらのレジスタは、高精度上限スレッショールドを設定します。
この 13 ビット値が ADC ブロックからの 13 ビット入力レベル値
と比較されます。ADC の入力レベルがこのスレッショールド値
を超えていれば、F_UT フラグがセットされます。
高精度下限スレッショールド(レジスタ 0x108 とレジスタ
0x109)
高速検出コントロール(レジスタ 0x104)
レジスタ 0x108、ビット[7:0]—高精度下限スレッショールド[7:0]
ビット[7:4]—予約済み
レジスタ 0x109、ビット[7:5]—予約済み
ビット[3:1]—高速検出モード選択
レジスタ 0x109、ビット[4:0]—高精度下限スレッショールド[12:8]
これらのビットを使用して、高速検出出力ピンのモードを設定し
ます(表 17 を参照)。
これらのレジスタは、高精度下限スレッショールドを設定します。
この 13 ビット値が ADC ブロックからの 13 ビット入力レベル値
と比較されます。ADC の入力レベルがこのスレッショールド値
よりも小さければ、F_LT フラグがセットされます。
Rev. 0
- 46/73-
AD9627
ゲイン増加ドウェル時間(レジスタ 0x10A とレジスタ
0x10B)
信号モニタ SPORT コントロール(レジスタ 0x111)
ビット 7—予約済み
レジスタ 0x10A、ビット[7:0]—ゲイン増加ドウェル時間[7:0]
レジスタ 0x10B、ビット[7:0]—ゲイン増加ドウェル時間[15:8]
ビット 6—RMS/MS 振幅出力イネーブル
これらのレジスタは、ADC クロック・サイクルのドウェル時間
を設定します。この時間以上、信号が高精度下限スレッショール
ド値を下回ると、ゲイン増加出力がアサートされます。
これらのビットは、20 ビットの RMS または MS 振幅計測値を
SPORT の出力としてイネーブルします。
ビット 5—ピーク検出器出力イネーブル
信号モニタ DC 補正コントロール(レジスタ 0x10C)
ビット 5 は、13 ビットのピーク計測値を SPORT の出力としてイ
ネーブルします。
ビット 7—予約済み
ビット 6—DC 補正フリーズ
ビット 4—スレッショールド・クロス出力イネーブル
ビット 6 をハイレベルに設定すると、信号モニタ・ブロックの
DC 補正が更新されなくなります。このビットは、最後に計算さ
れた DC 値を保持します。
ビット[5:2]—DC 補正帯域幅
これらのビットは、パワー・モニタ DC 補正機能の平均化時間を
設定します。この 4 ビット・ワードは、次式に従って補正ブロッ
クの帯域幅を設定します。
DC _ Corr _ BW = 2
− k − 14
f
× CLK
2× π
ビット 4 は、13 ビットのスレッショールド計測値を SPORT の出
力としてイネーブルします。
ビット[3:2]—SPORT SMI SCLK 分周
これらのビット値で、入力クロックからの SPORT SMI SCLK 分
周比を設定します。0x01 の値で 2 分周(デフォルト値)、0x10
の値で 4 分周、0x11 の値で 8 分周が設定されます。
ビット 1— SPORT SMI SCLK スリープ
ビット 1 をハイレベルに設定すると、信号モニタ・ブロックに転
送データが存在しないときに、SMI SCLK がローレベルに維持さ
れます。
上の式で、
k はレジスタ 0x10C のビット[5:2]で設定される 4 ビット値です(k
として 0~13 の値が有効です。14 または 15 を設定した場合、13
の設定時と同じ結果になります)。
ビット 0—信号モニタ SPORT 出力イネーブル
fCLK は AD9627 ADC サンプル・レートです(Hz 単位)。
ビット 0 を設定すると、信号モニタの SPORT 出力がイネーブル
され、信号モニタ・ブロックからの結果データのシフト出力が開
始されます。
ビット 1—信号経路 DC 補正イネーブル
信号モニタ・コントロール(レジスタ 0x112)
ビット 1 をハイレベルに設定すると、DC 計測ブロックの出力が
信号経路のデータと加算されて、信号経路から DC オフセットが
除去されます。
ビット 0—信号モニタ DC 補正イネーブル
ビット 0 は、信号モニタ・ブロックの DC 補正機能をイネーブルし
ます。DC 補正は、信号の DC オフセットを除去するために信号モ
ニタで使用することが可能な平均化機能です。この DC オフセッ
トを計測値から除去すると、読出し値の精度が高くなります。
チャンネル A 信号モニタ DC 値(レジスタ 0x10D とレジ
スタ 0x10E)
レジスタ 0x10D、ビット[7:0]—チャンネル A の DC 値 [7:0]
ビット 7—複素パワー計算モード・イネーブル
このモードでは、I データが一方のチャンネル上に存在し、Q デー
タが他方のチャンネル上に存在すると見なします。リポートされ
る結果は、次の式に基づいて測定される複素パワーです。
I 2 + Q2
ビット[6:4]—予約済み
ビット 3—信号モニタ RMS/MS 選択
ビット 3 をローレベルに設定すると、RMS パワー計測モードが
選択されます。ビット 3 をハイレベルに設定すると、MS パワー
計測モードが選択されます。
ビット[2:1]—信号モニタ・モード
レジスタ 0x10E、ビット[7:6]—予約済み
レジスタ 0x10E、ビット[5:0]—チャンネル A の DC 値[13:8]
これらの読出し専用レジスタは、チャンネル A について信号モ
ニタによって最後に計算された DC オフセット値を保持します。
チャンネル B 信号モニタ DC 値(レジスタ 0x10F とレジ
スタ 0x110)
レジスタ 0x10F、ビット[7:0]—チャンネル B の DC 値[7:0]
ビット 2 とビット 1 で、レジスタ 0x116 からレジスタ 0x11B まで
を使用して、信号モニタのデータ出力モードを設定します。ビッ
ト 2 とビット 1 を 0x00 に設定すると、RMS/MS 振幅出力が選択
されます。これらのビットを 0x01 に設定すると、ピーク検出器
出力が選択され、0x10 または 0x11 に設定すると、スレッショー
ルド・クロス出力が選択されます。
ビット 0—信号モニタ・イネーブル
ビット 0 をハイレベルに設定すると、信号モニタ・ブロックがイ
ネーブルされます。
レジスタ 0x110、ビット[7:6]—予約済み
レジスタ 0x110、ビット[5:0]—チャンネル B の DC 値[13:8]
これらの読出し専用レジスタは、チャンネル B について信号モ
ニタによって最後に計算された DC オフセット値を保持します。
Rev. 0
- 47/73-
AD9627
チャンネル B 信号モニタ結果(レジスタ 0x119~レジス
タ 0x11B)
信号モニタ周期(レジスタ 0x113~レジスタ 0x115)
レジスタ 0x113、ビット[7:0]—信号モニタ周期[7:0]
レジスタ 0x119、ビット[7:0]— チャンネル B 信号モニタ結果[7:0]
レジスタ 0x114、ビット[7:0]—信号モニタ周期[15:8]
レジスタ 0x115、ビット[7:0]—信号モニタ周期[23:16]
この 24 ビット値は、信号モニタが実行するクロック・サイクル
数を設定します。このレジスタの最小値は、128 サイクル(128
未満の値にプログラムされても 128 に戻ります。)
チャンネル A 信号モニタ結果(レジスタ 0x116~レジス
タ 0x118)
レジスタ 0x116、ビット[7:0]—チャンネル A 信号モニタ結果[7:0]
レジスタ 0x11A、ビット 7:0]—チャンネル B 信号モニタ結果
[15:8]
レジスタ 0x11B、ビット[7:4]—予約済み
レジスタ 0x11B、ビット[3:0]—チャンネル B 信号モニタ結果
[19:16]
この 20 ビット値には、チャンネル B について信号モニタリン
グ・ブロックによって計算された結果が含まれます。このデータ
の内容は、レジスタ 0x112[2:1]の設定に応じて変化します。
レジスタ 0x117、ビット[7:0]—チャンネル A 信号モニタ結果
[15:8]
レジスタ 0x118、ビット[7:4]—予約済み
レジスタ 0x118、ビット[3:0]—チャンネル A 信号モニタ結果
[19:16]
この 20 ビット値には、チャンネル A について信号モニタリン
グ・ブロックによって計算された結果が含まれます。このデータ
の内容は、レジスタ 0x112[2:1]の設定に応じて変化します。
Rev. 0
- 48/73-
AD9627
アプリケーション情報
設計のガイドライン
システムとして AD9627 の設計とレイアウトを行う前には、設計
技術者は次のガイドラインに精通しておくことが推奨されます。
このガイドラインは、特別な回路接続と特定のピンに対して要求
されるレイアウト条件について説明したものです。
電源とグラウンドに関する推奨事項
AD9627 の電源接続を行う際には、2 つの異なる 1.8V 電源を使用
することを推奨します。つまり、1 つの電源をアナログ(AVDD)
およびデジタル(DVDD)電源として使用し、もう 1 つの電源を
デジタル出力(DRVDD)電源として使用します。同じ電圧源か
ら供給される AVDD および DVDD 電源は、フェライト・ビーズ
またはフィルタ・チョークを使用し、さらにデカップリング・コ
ンデンサを外付けして分離してください。高周波と低周波の両方
に対応するために、複数の異なるデカップリング・コンデンサを
使用できます。これらのコンデンサは、配線パターン長を可能な
限り短くして、PC ボード・レベルで入力ポイントの近くで、デ
バイスのピンに近接した場所に接続してください。
AD9627 の使用時には、1 枚の PC ボード・グラウンド・プレーン
を用意するだけで十分です。PC ボードのアナログ、デジタル、
クロックの各回路部に対して適切なデカップリングを行い、この
各回路部を適切に分離すれば、最適な性能が容易に得られます。
LVDS 動作
AD9627 はパワーアップ時に、CMOS 出力モードにデフォルト設
定されます。LVDS 動作が望ましい場合は、パワーアップ後に
SPI 設定レジスタを使用して、このモードを設定する必要があり
ます。LVDS 終端抵抗(100 Ω)を出力に接続した状態で、AD9627
が CMOS モードでパワーアップすると、AD9627 が LVDS モード
に設定されるまでに、DRVDD 電流がその代表値よりも高くなる
ことがあります。この DRVDD 電流の増加に伴って AD9627 が損
傷を起こすことはありませんが、AD9627 の DRVDD 電流の最大
値を検討する際に、この点を考慮に入れる必要があります。
DRVDD 電流の増加を回避するために、OEB ピンをハイレベルに
設定して、パワーアップ時に AD9627 の出力をディスエーブルす
る方法があります。SPI ポートを介して AD9627 を LVDS モード
に設定した後で、OEB ピンをローレベルに戻して、出力をイネー
ブルすることが可能です。
露出パドルの熱ヒート・スラグに関する推奨事項
最適な電気的および熱的性能を確保するためには、ADC の下側
の露出パドルをアナログ・グラウンド(AGND)に接続すること
が必須条件です。PC ボード上のハンダ・マスクのない連続した
銅プレーンを AD9627 の 0 番ピンである露出パドルに接続してく
ださい。
Rev. 0
熱が PC ボードの底面を流れて拡散されるように、抵抗値が可能
な限り小さい熱経路を確保するために、銅プレーンに複数のビア
を設けてください。これらのビアには非導電性のエポキシを充填
または埋め込みます。
ADC と PC ボードとの間の被覆率と密着性を最大限に高めるた
めに、シルクスクリーンで被覆して、PC ボード上の連続プレー
ンを複数の均一な部分に分割してください。この処置を行うと、
リフロー処理時に ADC と PC ボードとの間に密着ポイントがい
くつか形成されます。分割部分のない 1 枚の連続プレーンを使用
する場合に、ADC と PC ボードとの間で保証される密着ポイント
は 1 つのみです。PC ボードのレイアウト例に関しては、評価用
ボードを参考にしてください。チップ・スケール・パッケージの
パッケージングと PC ボード・レイアウトに関する詳細について
は、アプリケーション・ノート AN-772『A Design and Manufacturing
Guide for the Lead Frame Chip Scale Package (LFCSP)』を参照して
ください。
CML
CML ピンは図 47 に示すように、0.1 μF のコンデンサをグラウン
ドとの間に接続してデカップリングしてください。
RBIAS
AD9627 では、RBIAS ピンとグラウンドとの間に 10 kΩ の抵抗を
外付けする必要があります。この抵抗は ADC コアのマスター基
準電流を設定するものであり、少なくとも 1%誤差のものが必要
です。
リファレンスのデカップリング
ESR の低い 1.0 μF のコンデンサ、
および同様に ESR の低い 0.1 μF
のセラミック・コンデンサを VREF ピンとグラウンドとの間に並
列に接続して、VREF ピンを外部でデカップリングする必要があ
ります。
SPI ポート
コンバータの最大動的性能が要求される期間中に、SPI ポートを
アクティブにしないでください。SCLK、CSB、SDIO の各信号は
一般に ADC クロックと非同期であるため、これらの信号から発
生するノイズがコンバータの性能を低下させることがあります。
オンボードの SPI バスが他のデバイスに接続される場合は、きわ
めて重要なサンプリング・サイクル中にこれらの信号がコンバー
タの入力で変化しないように、このバスと AD9627 との間にバッ
ファを接続することが必要になる場合があります。
- 49/73-
AD9627
評価用ボード
AD9627 の評価用ボードには、さまざまなモードと設定で ADC を
動作させるために必要な回路がすべて実装されています。コン
バータは、ダブル・バラン構成(デフォルト)か、AD8352 差動
ドライバを使用して、差動で駆動できます。シングルエンドで
ADC を駆動することも可能です。DUT を AD8352 の駆動回路か
ら分離するために、電源ピンが別に用意されています。各部品を
適切に接続することによって、それぞれの入力構成を選択できま
す(図 75~図 92 を参照)。図 74 に、AD9627 の AC 性能を評価
するために使用した代表的なベンチ特性のセットアップを示し
ます。
外部電源から評価用ボードを動作させるには、L1、L3、L4、L13
を取り外して、スイッチング電源から供給される電圧のレギュ
レータ接続を切断します。これにより、ボードの各部を個別にバ
イアスできます。各回路部で異なる電源を接続するときは P3 と
P4 を使用してください。AVDD と DVDD には、1 A の電流能力
を備える 1.8 V 電源が少なくとも 1 つ必要です。DRVDD には、
1.8~3.3 V 電源を個別に用意することを推奨します。AD8352 を
使用するオプションで評価用ボードを動作させるときは、1 A の
電流能力を備える 5.0 V 電源(AMP VDD)が別途必要です。代
わりの SPI オプションを使用して評価用ボードを動作させると
きは、その他の電源に加えて 3.3 V のアナログ電源(VS)が別途
必要です。3.3 V 電源(VS)も 1 A の電流能力を備えるものとし
ます。必要に応じてハンダ・ジャンパ SJ35 を使用して、AVDD
と DVDD を分離できます。
コンバータが最適な性能を発揮するには、アナログ入力とクロッ
クに使用する信号源の位相ノイズを特に低く(1 ps を大きく下回
る rms ジッタ)することが重要です。規定のノイズ性能を実現す
るには、アナログ入力信号を適切にフィルタ処理して高調波成分
を除去し、入力の集積ノイズや広帯域ノイズを削減することも必
要です。
入力信号
図 75~図 79 に、システム・レベルで適用しなければならない信
号配線やグラウンド処理を紹介する詳細な回路図とレイアウト
図を示します。
クロックとアナログ信号源を接続するには、Rohde & Schwarz
SMA100A 信号発生器またはその同等品などの、位相ノイズの低
いクリーンな信号発生器を使用してください。評価用ボードの接
続には、1 m 長のシールドした RG-58、50 Ω の同軸ケーブルを使
用します。
ADC に所望の周波数と振幅の信号を入力してください。
アナログ・デバイセズの AD9627 評価用ボードは、クロックとし
て約 2.8 V p-p または 13 dBm のサイン波入力を受け入れます。ア
ナログ入力信号源を接続するには、50 Ω 終端の多極、ナローバ
ンドのバンドパス・フィルタを使用することを推奨します。この
タイプのバンドパス・フィルタは TTE、Allen Avionics、K&L
Microwave, Inc.から販売されています。可能であれば、フィルタ
を評価用ボードに直接接続してください。
電源
評価用ボードには、最大 6 V、2 A の出力を供給する壁取付け可
能なスイッチング電源が用意されています。この電源を定格値
100~240 V AC、47~63 Hz の壁コンセントに接続してください。
電源の出力は、J16 で PC ボードに接続する内径 2.1 mm の円形
ジャックです。PC ボード上で 6 V 電源にヒューズを付けて調整
を行ってから、ボード上の各回路部にそれぞれ適切なバイアス電
圧を供給する 6 個の低ドロップアウト・リニア・レギュレータに
接続してください。
出力信号
並列の CMOS 出力は、アナログ・デバイセズの標準的な ADC デー
タ・キャプチャ・ボード(HSC-ADC-EVALCZ)と直接接続します。
ADC データ・キャプチャ・ボードとそのオプション設定の詳細に
ついては、www.analog.com/FIFOをご覧ください。
WALL OUTLET
100V TO 240V AC
47Hz TO 63Hz
+
GND
VCP
AD9627
EVALUATION BOARD
12-BIT
PARALLEL
CMOS
12-BIT
PARALLEL
CMOS
CLK
SPI
図74.
Rev. 0
–
評価用ボードの接続
- 50/73-
HSC-ADC-EVALCZ
FPGA BASED
DATA
CAPTURE BOARD
USB
CONNECTION
SPI
PC RUNNING
VISUAL ANALOG
AND SPI
CONTROLLER
SOFTWARE
06571-074
ROHDE & SCHWARZ,
SMA100A,
2V p-p SIGNAL
SYNTHESIZER
+
VS
AINB
3.3V
–
GND
BAND-PASS
FILTER
3.3V
+
DRVDD IN
ROHDE & SCHWARZ,
SMA100A,
2V p-p SIGNAL
SYNTHESIZER
3.3V
–
GND
AINA
–
GND
BAND-PASS
FILTER
+
AMP VDD
ROHDE & SCHWARZ,
SMA100A,
2V p-p SIGNAL
SYNTHESIZER
1.8V
+
–
GND
5.0V
SWITCHING
POWER
SUPPLY
AVDD IN
6V DC
2A MAX
AD9627
CSB
デフォルト動作とジャンパ選択の設定
AD9627 評価用ボード上で使用可能なデフォルトおよびオプショ
ンの設定またはモードを次に説明します。
電源
評価用キットに含まれるスイッチング電源を、定格値が 100~
240 V AC、
47~63 Hz のコンセントと P500 との間に接続します。
VIN
評価用ボードは、ダブル・バラン構成のアナログ入力用に設定さ
れており、70~200 MHz の周波数で最適な 50 Ω のインピーダン
ス・マッチングが可能です。帯域幅応答をさらに高くするには、
アナログ入力間に接続された差動コンデンサを変更するか、また
は取り除いてください(表 13 を参照)。アナログ入力の同相電
圧は、ADC の CML ピンを通してトランスのセンター・タップか
ら生成されます(「アナログ入力に関する留意事項」を参照)。
SCLK/DFS
SPI ポートが外部ピン・モードの場合は、 SCLK/DFS ピンで出力
のデータ・フォーマットを設定します。このピンをフローティン
グ状態にすると、内部でプルダウンされ、デフォルトのデータ・
フォーマット条件としてオフセット・バイナリが設定されます。
J2 の 1 番ピンと 2 番ピンを接続すると、データ・フォーマットが
2 の補数に設定されます。SPI ポートがシリアル・ピン・モードの
場合は、J2 の 2 番ピンと 3 番ピンを接続すると、ボード上の SPI
回路に SCLK ピンが接続されます(「シリアル・ポート・インター
フェース(SPI)」を参照)。
SDIO/DCS
VREF
ヘッダ J5 にジャンパ(1 番ピンと 2 番ピンの間)を追加し、SENSE
ピンをグラウンドに接続することにより、VREF を 1.0 V に設定し
ます。この設定によって、ADC は 2.0 V p-p のフルスケール・レン
ジで動作します。1.0 V p-p モード(VREF = 0.5 V)に ADC を設定
する場合は、ヘッダ J4 のジャンパ配線を行います。評価用ボー
ドには、外部リファレンス・オプションも別途用意されています。
外部リファレンスを使用するには、J6(1 番ピンと 2 番ピンの間)
を接続し、TP5 に外部リファレンスを供給します。VREF オプショ
ンの正しい使用法は、「リファレンス電圧」で詳述されています。
RBIAS
RBIAS の動作には、グラウンド間に 10 kΩ 抵抗(R503)を接続
する必要があります。RBIAS を使用して、ADC コアのバイアス
電流を設定します。
クロック
デフォルトのクロック入力回路は、クロック経路に追加される
ジッタ量がきわめて小さい高帯域幅、インピーダンス比 1:1 のバ
ラン(T5)を使用する単純な構成のバラン結合回路で駆動されま
す。クロック入力は 50 Ω に終端され AC 結合されることで、シン
グルエンドのサイン波入力に対応します。トランスはシングルエ
ンド入力を差動信号に変換し、さらに差動信号はクリップされて
から ADC のクロック入力に印加されます。AD9627 の入力クロッ
ク分周器を使用すると、コネクタ S5 を通して最大 625 MHz のク
ロック周波数を評価用ボードに入力できます。
PDWN
パワーダウン機能をイネーブルするには、J7 を接続して PDWN
ピンを AVDD に短絡させます。
Rev. 0
CSB ピンは内部でプルアップされることで、チップが外部ピン・
モードになり、SDIO と SCLK の情報を無視するようになります。
評価用ボード上の SPI 回路に CSB ピンの制御信号を接続する場
合は、J21 の 1 番ピンと 2 番ピンを接続してください。
SPI ポートが外部ピン・モードの場合は、SDIO/DCS ピンでデュー
ティサイクル・スタビライザを設定します。このピンがフロー
ティング状態のときは、このピンが内部でプルアップされ、デ
フォルト条件として DCS イネーブルが設定されます。
DCS をディ
スエーブルするには、J1 の 1 番ピンと 2 番ピンを接続します。SPI
ポートがシリアル・ピン・モードの場合は、J1 の 2 番ピンと 3 番
ピンを接続すると、ボード上の SPI 回路に SDIO ピンが接続されま
す(「シリアル・ポート・インターフェース(SPI)」を参照)。
その他のクロック設定
AD9627 の評価用ボードには、2 つの代替クロッキング・オプショ
ンがあります。最初のオプションは、オンボードの水晶発振器
(Y1)を使用して、AD9627 にクロックを入力する方法です。こ
の水晶発振器をイネーブルするには、抵抗 R8(0 Ω)と抵抗 R85
(10 kΩ)を実装し、抵抗 R82 と抵抗 R30 を除去してください。
2 番目のクロック・オプションは、差動の LVPECL クロックを使
用し、AD9516(U2)を使用して ADC 入力を駆動する方法です。
この駆動オプションを使用するには、AD9516 チャージ・ポンプ
のフィルタ部品を実装する必要があります(図 79 を参照)。詳
細は、AD9516 データシートをご覧ください。
ADC を直接駆動せずに、AD9516 のリファレンス入力を駆動する
ように、S5 からクロック入力を設定するには、次に示す部品の
追加、削除、あるいは変更が必要です。
1.
デフォルトのクロック経路にある R32、R33、R99、R101 を
除去します。
2.
0.001 µF コンデンサの C78 と C79、0 Ω 抵抗の R78 と R79
をクロック経路に実装します。
さらに、未使用のAD9516出力(1 つの LVDS と 1 つの LVPECL)
が評価用ボードのオプション・コネクタ S8 から S11 に接続される
ようにします。
- 51/73-
AD9627
その他のアナログ入力駆動構成
ここでは、AD8352 を使用する、その他のアナログ入力駆動構成
について簡単に説明します。この特別な駆動オプションを使用す
る場合は、いくつかの部品を追加実装する必要があります。
AD8352 差動ドライバの動作方法とオプション・ピンの設定などの
詳細については、 AD8352のデータシートをご覧ください。
トランスを使用するデフォルトのオプションを選択せずに、
AD8352によるアナログ入力駆動に設定する場合は、チャンネル
A について次の部品の追加、削除、あるいは変更が必要です。チャ
ンネル B については、該当部品の変更が必要です。
Rev. 0
1.
デフォルトのアナログ入力経路にある C1、C17、C18、C117
を除去します。
2.
0.1 µF コンデンサの C8 と C9 をアナログ入力経路に実装し
ます。AD8352 を差動入力モードで駆動するには、T10 トラ
ンス、R1、R37、R39、R126、R127 の各抵抗、C10、C11、
C125 の各コンデンサを実装します。
3.
オプションのローパス・フィルタを含む所望の部品をオプ
ションのアンプ出力経路に実装します。0 Ω 抵抗の R44 と
R48 を取り付けます。AD8352 にかかる出力インピーダンス
を 200 Ω に増加させるために、R43 と R47 の値を大きくする
必要があります(通常は 100 Ω)。
- 52/73-
AIN+
AIN-
S2
1
R28
1
0 OHM
R121
RES0402
0 OHM
R120
57.6 OHM
INA+
0.1U
C117
C1
0.1U
R2
INA+
0 OHM
0.1U
C47
INA-
0.1U
C9
0.1U
T10
0 OHM
R54
P
1
3
S 2
DNP
R36
5
4
5
4
S
ETC1-1-13
P
T1
1
2
3
1ADT1_1W
6T
2
3
T7
0 OHM
R110
CML
1
2
3
P
ETC1-1-13
S
T2
5
4
0.1U
C18
0.1U
C17
DEFAULT AMPLIFIER INPUT PAT H
4
5
ETC1-1-13
R29
R35
R31
24.9 OHM
24.9 OHM
0 OHM
4.12K
0.1U
C11
0.1U
C10
R126
C8
F
INA-
0 OHM
R48
0 OHM
R44
C125
.3PF
DNP
R38
0 OHM
R37
100 OHM
CML
R42
4
3
2
1
VIN
RDN
RGN
RGP
R40
5
16
VIP
RDP
0 OHM
AMP+A
AMP-A
0 OHM
R39
R127
A
6
ENB
15
B
W1
10KOHM
Z1
7
C3
0.1U
10K OHM
9
10
11
12
C22
0.1U
GND
VON
VCC
8
GND
VOP
VCC
13
AMPVDD
AD8352
VCM
14
GND
33 OHM
OPTIONAL AMPL IFIER INPUT PATH
F
2
2
評価用ボード回路図(チャンネル A のアナログ入力)
R4
S1
57.6 OHM
R1
F
0 OHM
R43
R47
- 53/73-
33 OHM
R41
R5
Rev. 0
57.6 OHM
図75.
33 OHM
R27
33 OHM
R26
C23
0.1U
C27
10U
0.001U
C16
0.001U
C12
AMPVDD
C2
0.1U
C5
4.7PF
120NH
DNP
120NH
DNP
2
2
L16
0 OHM
R49
180NH
DNP
180NH
DNP
0 OHM
R50
VIN+A
TP15
1
VIN-A
TP1
1 4
L17 1
IND0603
C4
18PF
DNP
1
IND0603
2
2
AVDD
AVDD
AMP+A
C139
12PF
DNP
AMP-A
Transformer/amp channel A
L15 1
IND0603
L14 1
IND0603
06571-075
AMPVDD
AD9627
回路図
評価用ボード回路図(チャンネル B のアナログ入力)
AIN+
AIN-
S4
S3
1
1
R51
R52
2
2
57.6 OHM
57.6 OHM
0 OHM
RES0402
R123
0 OHM
RES0402
R122
INB-
0.1U
C31
0.1U
INB+
0.1U
C6
0.1U
C28
0 OHM
R67
INB-
4
5
R66
S
3
2
1
DNP
0.1U
0.1U
C39
.3PF
C128
0.1U
4
5
T8
4
5
6
P
T3
S
ETC1-1-13
3
2
1
3
2
1
ADT1_1WT
0 OHM
R111
CML
4
5
P
T4
S
ETC1-1-13
3
2
1
R132
DNP
R133
0 OHM
R6
0 OHM
DEFAULT AMPLIFIER INPUT PAT H
0 OHM
R55
T11
C51
P
ETC1-1-13
R134
R135
0 OHM
F
INB+
24.9 OHM
24.9 OHM
C38
R128
C30
R68
F
0.1U
C82
0.1U
C7
100 OHM
OPTIONAL AMPL IFIER INPUT PATH
F
R129
4
3
2
1
VIN
RDN
RGN
RGP
RDP
5
16
VIP
R131
Z2
7
AMP+B
0 OHM
R96
AMP-B
GND
VON
VCC
8
GND
VOP
VCC
13
AMPVDD
AD8352
VCM
14
GND
0 OHM
R95
CML
0 OHM
6
ENB
15
B
R94
A
10KOHM
W2
R53
C60
0.1U
9
10
11
12
R70
R71
4.12K
R69
10K OHM
33 OHM
33 OHM
- 54/73-
0 OHM
C61
0.1U
C24
0.1U
C62
10U
C83
0.1U
R72
Rev. 0
AMPVDD
0.001U
C140
0.001U
C46
57.6 OHM
図76.
R73
33 OHM
R74
33 OHM
L19 1
IND0603
L18 1
IND0603
120NH
DNP
120NH
DNP
2
2
C84
4.7PF
L21 1
IND0603
C19
18PF
DNP
L20 1
IND0603
180NH
DNP
180NH
DNP
2
2
R81
VIN+B
VIN-B
0 OHM
R80
0 OHM
TP17
1
TP16
1
AMP-B
C29
12PF
DNP
AMP+B
AVDD
AVDD
06571-076
AMPVDD
AD9627
S6
SMA200U
P
ENC\
ENC
S5
1
1
R30
R7
R8
57.6 OHM
57.6 OHM
SMA200U
P
2
2
- 55/73-
10K OHM
10K OHM
R85
R82
0 OHM
R3
0 OHM
R90
評価用ボード回路図(DUT のクロック入力)
0.001U
C77
0.001U
C94
0.001U
C63
0.001U
4
5
0.1U
OPT_CLK-
3
S 2
T5
ETC1-1-13
P
1
6 T9
5
4
ADT1_1WT
1
2
3
C56
OPT_CLK+
F
C64
0.1U
0.001U
C79
0 OHM
R33
0 OHM
R32
0.001U
C78
OPT_CLK-
ALTCLK-
OPT_CLK+
ALTCLK+
0 OHM
R79
0 OHM
R101
0 OHM
R99
0 OHM
R78
0.1U
C20
R83
0.1U
C21
24.9 OHM
R84
24.9 OHM
C145
1
Rev. 0
2
図77.
TP2
CLK-
CLK+
06571-077
VS
AD9627
DNP
R34
0 OHM
S7
0 OHM
0 OHM
R12 5
RES040 2
VS_OUT_DR
C9 8
0.1U
C10 1
0.1U
0.1U
0.1U
C14 3
0.1U
C14 2
18PF
C8 0
VS
0.1U
C99
VS
SCL K
VCP
9
LF
NC1
15
0.1U
C96
0.1U
C97
CLKB
14
SCL K
CLK
13
16
VS_CLK_DIS T
VS_VC O
11
12
BYPASS_LD O
10
LF
SYNC B
8
REF_SE L
STATU S
6
SYNC B
BYPASS_LD O
STATU S
CP
VCP
5
4
LD
3
REFMO N
R11
REFINB
VS
AGN D
R12
GND_REF 59
OPT_CLKOPT_CLK+
VS_PLL_ 1
1
2
7
CP
VCP
REFMO N
REF_SE L
TEST
1
TP18
TEST
1
TP19
C10 0
0 OHM
R12 4
VCXO_CLK +
0.1U
C10 4
VCXO_CLK -
1
CLK IN
RES040 2
LD
AD9516
1
R1 0
49.9 OHM
TES T
2
4.12K
VS
VS_OUT_D R
U2
AD9516_64LFCS P
OUT0 56
OUT4
25
TP20
R89
OUT0B 55
OUT4B
26
VS_OUT01_DRV 54
VS_OUT45_DRV
27
5.1K
NC2
OUT1 53
OUT5
28
63
18
REFIN 64
CSB
17
CSB_2
CP_RSET 62
NC3
19
VS_PLL_ 261
NC4
20
VS_PRESCALER 60
SDO
21
SDO
SDIO
22
SDI
OUT1B 52
OUT5B
29
RSET_CLOCK 58
RESETB
23
RESETB
VS_OUT67_ 250
VS_OUT45_DI V
30
VS_OUT01_DI V51
VS_OUT89_ 1
VS_REF 57
PDB
24
PDB
評価用ボード回路図(オプションの AD9516 クロック回路)
VS_OUT_DR
VS_OUT67_ 149
VS_OUT89_ 2
- 56/73-
31
VS
OUT 6
41
40
39
38
37
36
35
34
33
VS_OUT23_DR V
OUT 3
OUT3 B
VS_OUT23_DI V
GND_OUT89_DI V
OUT9 B
OUT 9
OUT8 B
OUT 8
VS
42
43
44
45
46
47
48
OUT2 B
OUT 2
GND_ES D
OUT7 B
OUT 7
OUT6 B
R9
AGN D
VS
VS_OUT_D R
AGN D
0.001 U
C14 1
OUT6 N
R88
200
1TP8
R92
200
R86
200
R91
200
ALTCLK +
ALTCLK -
LVPECL
TO ADC
SYN C
0.1U
C86
0.1U
C85
0.1U
C87
0.1U
C88
1
1
1
1
S8
S9
S10
S11
2
32
図78.
2
PAD
100 OHM
Rev. 0
2
LVDS
LVPECL
OUTPUT
OUTPUT
06571-078
OUT6 P
AD9627
2
100 OHM
R75
CP
R45
BYPASS_LDO
R98
VAL
C89
SEL
R93
VAL
VAL
VAL
C90
SEL
0.1U
C25
SEL
C91
C144
SEL
LD
Charge Pump Filter
57.6 OH M
R137
1
RES060 3
R136
SYNC
S12
SMA200U P
2
VAL
R97
3
2
A2
GND
A1
NL27WZ0
C92
SEL
4
Y1
Y2
VCC
0 OH M
R116
RES040 2
0 OH M
R117
RES040 2
4
5
6
R46
RES040 2
LF
R104
R87
OSCVECTRON_VS500
RES040 2
0 OH M
U25
4
OUT2
3
GND
6
VCC
5
OUT1
24.9 OH M
2
OUT_DISABLE
VS-500
1
FREQ_CTRL_V
33 OH M
TP1
1
1
SYNC
R106
R108
C26
0.1U
10K OH M
10K OH M
U3
R107
R109
R100
VS
10K OH M
R114
VCP
RES040 2
RES040 2
0 OH M
RES040 2
R139
0 OH M
VCP
10K OH M
VS
RES040 2
RES040 2
- 57/73-
10K OH M
R76
200
RES040 2
Rev. 0
AC
RES040 2
図79.
REF_SEL
10K OH M
R102
VCXO_CLK-
VCXO_CLK+
VS
PDB
VS
SYNCB
VS
RESETB
06571-079
VS
AD9627
評価用ボード回路図(オプションの AD9516 ループ・フィルタ/VCO および SYNC 入力)
RES040 2
10K OH M
R105
RES040 2
10K OH M
R103
RES040 2
図80.
評価用ボード回路図(DUT)
- 58/73-
NC
FD3B
FD2B
FD1B
SYNC
FD0B
SPI_CSB
FD3A
CLK+
CLK-
57
52
51
50
49
C137
0.001U
DVDD2
C121
0.1U
C120
0.1U
NC
C109
0.1U
C40
0.1U
D7A
C122
0.001U
C126
0.001U
D0B_LSB
U1
FD2A
SPI_SCLK/DFS
FD0A
48
D11A_MSB_
SPI_SCL K
RES040 2
SPI_SDIO/DCS
FD1A
47
AVDD3
AVDD2
D6A
SPI_SDI O
46
45
VIN+B
DRVDD1
D1B
C127
0.001U
R64
AVDD
AVDD
44
43
VIN-B
RBIAS
AD9627
0.001U
D2B
D1A
D2A
63
62
61
60
59
58
56
55
54
53
R57
22 oh m
9
10
11
12
13
14
15
16
RPAK 8
DRVDD
D4B
D5B
D6B
D7B
D8B
D9B
D10B
D11B_MSB
DCOB
DCOA
NC
NC
D0A_LSB
64
AVD D
1
10K OH M
VIN+ B
VIN- B
42
41
CML
C36
0.1U
C35
DRVD D
DRGND1
DVD D
TP6
RES040 2
0 OH M
0.1U
40
SENSE
VREF
VIN-A
VIN+A
D10A
CML
39
38
37
D9A
R63
RES040 2
C32
VIN- A
VIN+ A
D8A
AVDD
C14
0.1U
TP3
DVDD1
1
TP5
C15
1U
AVDD1
32
36
31
35
30
AVD D
29
SMI_SDFS
28
J6 - INSTALLFOR EXTERNALREFERENCEMODE
27
PWR_SDFS
SMI_SCLK/PDWN
RES040 2
1
25
34
33
R62
0 OH M
26
SMI_SDO/OEB
0 OH M
R115
24
J5 - INSTALL FOR IV VREF/2V INPUT SPAN
RES040 2
23
J4 - INSTALL FOR 0.5V VREF/IV INPUT SPAN
J8 - INSTALLFOR OUTPUTDISABLE
J7 - INSTALLFOR PDWN
R112
0 OH M
RPAK 8
R113
22
D5A
D3B
CLK+
21
DRGND
CLK-
DVDD
20
D4A
SPI_CSB
22 oh m
PWR_SCL K
PWR_SD O
FD3A
FD2A
FD1A
FD0A
8
7
6
5
4
3
2
1
9
10
11
12
13
14
15
16
Rev. 0
19
D3A
SYN C
18
DVDD
17
8
7
6
5
4
3
2
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
DRVD D
10
11
12
13
14
15
16
5
6
7
8
RPAK 4
22 oh m
SPARE 2
SPARE 1
FD3 B
FD2 B
FD1 B
FD0 B
R58
C34
R59
RPAK 8
22 oh m
R60
RPAK 8
4
3
2
1
0.001U
9
10
11
12
13
14
15
16
9
10
11
12
13
14
15
16
22 oh m
8
7
6
5
4
3
2
1
0.1U
R61
RPAK 8
22 oh m
C33
9
10
11
12
13
14
15
16
8
7
6
5
4
3
2
1
8
7
6
5
4
3
2
1
D3B
D2B
D1B
D0B
1
1
1
1
D11 A
D10 A
D9A
D8A
D7A
D6A
D5A
D4A
D11 B
D10 B
D9B
D8B
D7B
D6B
D5B
D4B
D3A
D2A
D1A
D0A
SPARE 4
SPARE 3
DCO A
DCO B
06571-080
DRVDD
AD9627
D5A
D4A
- 59/73-
評価用ボード回路図(デジタル出力インターフェース)
FD1B
FD0B
V_DIG
SPARE2
SPARE1
FD3B
FD2B
D3B
D2B
V_DIG
D1B
D0B
D5B
D4B
D7B
D6B
D11B
D10B
V_DIG
D9B
D8B
SPARE4
SPARE3
DCOA
DCOB
D3A
D2A
V_DIG
D1A
D0A
D7A
D6A
D11A
D10A
V_DIG
D9A
D8A
FD3A
FD2A
FD1A
FD0A
V_DIG
PWR_SDO
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
74VCX162244MTD
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
U17
74VCX162244MTD
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
U16
74VCX162244MTD
V_DIG
V_DIG
V_DIG
V_DIG
SDO_OUT
SDFS_OUT
SCLK_OUT
OUT6P
OUT6N
J11
BG1
BG2
BG3
BG4
BG5
BG6
BG7
BG8
BG9
BG10
DG1
DG2
DG3
DG4
DG5
DG6
DG7
DG8
DG9
DG10
CSB
TYCO_HM-ZD
CHANNELB
B1
C10
D10
C9
D9
A9
B9
C8
D8
A8
B8
C7
D7
A7
B7
C6
D6
A6
B6
A10
B10
C5
D5
A5
B5
C4
D4
A4
B4
C3
D3
A3
B3
C2
D2
A2
B2
C1
D1
A1
CSB_2
SCLK
TYCO_HM-ZD
J10
BG1
BG2
BG3
BG4
BG5
BG6
BG7
BG8
BG9
BG10
DG1
DG2
DG3
DG4
DG5
DG6
DG7
DG8
DG9
DG10
R140
R145
RES040 2
0 OHM
RES040 2
0 OHM
R144
VS
OUT6N
R143
0 OHM
R142
TP22
TEST
1
SDO_OUT
SDFS_OUT
RES040 2
TP23 TEST
1
TP24 TEST
1
OUT6P
SYNC
SCLK_OUT
RES040 2
0 OHM
R141
SDI
VS
0 OHM
RES040 2
0 OHM
R119
RES040 2
TP21
TEST
1
SDO
RESET B
10K OHM
CHANNELA
B1
C10
D10
C9
D9
A9
B9
C8
D8
A8
B8
C7
D7
A7
B7
C6
D6
A6
B6
A10
B10
C5
D5
A5
B5
C4
D4
A4
B4
C3
D3
A3
B3
C2
D2
A2
B2
C1
D1
A1
RES040 2
DIGITAL/HSC-ADC-EVALCZ INTERFACE
R118
PWR_SDFS
PWR_SCLK
24
23
22
21
20
19
18
17
16
15
14
13
12
11
10
9
8
7
6
5
4
3
2
1
R130
VAL
U15
A1
D1
C1
B2
A2
D2
C2
B3
A3
D3
C3
B4
A4
D4
C4
B5
A5
D5
C5
B10
A10
B6
A6
D6
C6
B7
A7
D7
C7
B8
A8
D8
C8
B9
A9
D9
C9
D10
C10
B1
J12
DG10
DG9
DG8
DG7
DG6
DG5
DG4
DG3
DG2
DG1
BG10
BG9
BG8
BG7
BG6
BG5
BG4
BG3
BG2
BG1
TYCO_HM-ZD
V_DIG
V_DIG
C65
0.1U
C66
0.1U
C72
0.1U
C67
0.1U
C73
0.1U
C68
0.1U
C74
0.1U
C69
0.1U
C75
0.1U
C70
0.1U
C76
0.1U
C71
0.1U
06571-081
Rev. 0
R77
図81.
100 OHM
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
AD9627
RES040 2
10K OHM
評価用ボード回路図(SPI 回路)
- 60/73-
CSB
SDO
SDI
SCLK
CSB
SCLK
CSB_2
V_DIG
10K OHM
C13
0.1U
3
2
1
A2
RES0603
A2
Y2
VCC
4
5
6
Y1
4
5
6
V_DIG
V_DIG
C81
0.1U
Y2
VCC
NC7WZ07P6X
GND
Y1
R19
U7 1K OHM
A1
U8
3
2
1
NC7WZ16P6X
GND
A1
10K OHM
R24
RES0402
10K OHM
R18
RES0402
R65
図82.
RES0402
Rev. 0
R17
RES0603
1K OHM
R21
RES0603
100K OHM
V_DIG
SDO
V_DIG
RES0603
1K OHM
R20
SPI_CSB
VS
J2 - JUMPER PINS 2 TO 3 FOR SPI OPERATION
JUMPER PINS 1 TO 2 FOR TWOS COMPLEMENT OUTPUT
J1 - JUMPER PINS 2 TO 3 FOR SPI OPERATION
JUMPER PINS 1 TO 2 FOR DCS ENABLE
3
RES0603
100K OHM
R23
RES0603
100K OHM
R22
J2
3
1
J1
SPI_SCLK
SPI_SDIO
1
V_DIG
J21 - INSTALL JUMPER FOR SPI OPERATION
V_DIG
06571-082
SDI
AD9627
1
3
SMDC110F
C41
10U
評価用ボード回路図(電源)
- 61/73-
P4
P3
P2
P1
VCP
VS
DRVDDIN
SJ35
P4
6
P6
5
P5
4
P4
3
P3
2
P2
P3
1
P1
1
1
AVDDIN
CR7
OPTIONAL POWER SUPPLY INPUT S
POWER_JACK
2
1
F2
L6
IND1210
10UH
L10
10uh
IND1210
L9
IND1210
10UH
1
2
2
2
BNX- 016
3 PSG
1 BIAS
C53
10U
C102
10U
C52
10U
C58
0.1U
C103
0.1U
C57
0.1U
CG6
CG5
CG 4
CB 2
1
2
1
R16
2
PWR_IN
L11
10uh
IND1210
2
DRVDD
DVDD
AVDD
RES0603
CR8
1
C54
10U
CR10
S2A_REC
T
TP25
1
SHOT_RECT
261 OHM
2
C59
0.1U
CR11
2
1
V_DIG
1
1
TP13
1
TP12
1
TP10
1
1TP9
1TP4
C42
1U
SD
6
8 IN
7 IN2
ADP3334
2
C44
1U
CR12
S2A_REC
T
GND TEST POINT S
1
S2A_REC
T
3
VR3
PAD
5
GND
OUT
VR1
OUT 1
OUT2 2
FB 3
IN
4
GND
1
F1
C43
1U
1
1.8
2.5
3.3
DR VDD
R1 3
76.8 K
107 K
140 K
2
147 K
94.0 K
78.7 K
R1 4
C93
0.001U
L3
IND1210
10uh
DRVDD SETTIN G
ADP3339
R13
J16
140 KOHM
図83.
R14
S2A_REC
T
78.7 KOHM
Rev. 0
AC
C45
1U
AVDDIN
1
L4
IND1210
10uh
2
DRVDDIN
06571-083
POWER INPU T
6V, 2A MA X
AD9627
PWR_IN
PWR_IN
- 62/73-
評価用ボード回路図(電源、続き)
VC P
SD
6
PA D
ADP333 9
PA D
ADP333 9
VC P
5
C12 4
10 U
10 U
VS_OUT_DR
C11 9
GN D
OUT 1
OUT2 2
FB 3
VR2
OU T
OU T
Power Supply ByPass Capacitors
1U
C13 2
8 IN
7 IN2
ADP3334
1U
IN
VR 6
C13 5
3
1U
C13 3
IN
VR 5
4
GN D
1
4
GN D
1
3
VS
1U
C13 6
1U
C13 4
10 U
C11 8
R2 5
R1 5
0.001 U
C9 5
1
1
1
2
2
1U
C13 1
L1 3
IND121 0
10uh
L1 2
IND121 0
10uh
L8
IND121 0
10UH
2
VS
VC P
VS
VS_OUT_D R
0.1 U
C11 0
PWR_IN
0.1 U
C11 2
0.1 U
C10 8
1U
C12 9
3
IN
PA D
ADP333 9
0.1 U
C11 1
VR 4
4
GN D
1
Rev. 0
140 KOH M
SJ36
78.7 KOH M
図84.
0.1 U
C11 5
OU T
0.1 U
C11 4
0.1 U
C11 3
1U
C13 0
1
2
0.1 U
C10 7
L1
IND121 0
10UH
0.1 U
C11 6
0.1 U
C10 5
AMPVD D
06571-084
PWR_IN
AD9627
SJ37
AD9627
06571-085
評価用ボード・レイアウト
図85.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(1 次面)
- 63/73-
06571-086
AD9627
図86.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(グラウンド・プレーン)
- 64/73-
06571-087
AD9627
図87.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(電源プレーン)
- 65/73-
06571-088
AD9627
図88.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(電源プレーン)
- 66/73-
06571-089
AD9627
図89.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(グラウンド・プレーン)
- 67/73-
06571-090
AD9627
図90.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(2 次面、ミラー・イメージ)
- 68/73-
06571-091
AD9627
図91.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(シルクスクリーン、1 次面)
- 69/73-
06571-092
AD9627
図92.
Rev. 0
評価用ボード・レイアウト(シルクスクリーン、2 次面)
- 70/73-
AD9627
部品表
表26. 評価用ボード部品表(BOM)1, 2
Item
1
Qty
1
2
55
3
1
Reference
Designator
AD9627CE_REV
B
C1 to C3, C6, C7,
C13, C14, C17,
C18, C20 to C26,
C32, C57 to C61,
C65 to C76, C81
to C83, C96 to
C101, C103, C105,
C107, C108, C110
to C116, C145
C80
4
2
C5, C84
5
10
6
13
7
10
8
1
C33, C35, C63,
C93 to C95, C122,
C126, C127, C137
C15, C42 to C45,
C129 to C136
C27, C41, C52 to
C54, C62, C102,
C118, C119, C124
CR5
9
2
CR6, CR9
10
4
11
1
CR7, CR10 to
CR12
CR8
12
1
F1
EMI filter
FLTHMURATABNX01
Murata
BNX016-01
13
1
F2
L1206
Tyco Raychem
NANOSMDC150F-2
14
2
J1 to J2
HDR3
Samtec
TWS-1003-08-G-S
15
9
HDR2
Samtec
TWS-102-08-G-S
16
3
J4 to J9, J18, J19,
J21
J10 to J12
6.0 V, 3.0 A, trip current
resettable fuse
3-pin, male, single row,
straight header
2-pin, male, straight header
17
1
J14
18
1
J16
19
10
20
1
L1, L3, L4, L6, L8
to L13
P3
21
1
P4
22
3
R7, R30, R45
23
27
24
2
R2, R3, R4, R32,
R33, R42, R64,
R67, R69, R90,
R96, R99, R101,
R104, R110 to
R113, R115, R119,
R121, R123, R141
to R145
R13, R25
25
2
R14, R15
Rev. 0
Description
PCB
Package
PCB
Manufacturer
Analog Devices
Mfg. Part Number
0.1 µF, 16 V ceramic
capacitor, SMT 0402
C0402SM
Murata
GRM155R71C104KA88D
18 pF, COG, 50 V, 5% ceramic
capacitor, SMT 0402
4.7 pF, COG, 50 V, 5% ceramic
capacitor, SMT 0402
0.001 µF, X7R, 25 V, 10%
ceramic capacitor, SMT 0402
C0402SM
Murata
GJM1555C1H180JB01J
C0402SM
Murata
GJM1555C1H4R7CB01J
C0402SM
Murata
GRM155R71H102KA01D
1 µF, X5R, 25 V, 10% ceramic
capacitor, SMT 0805
10 µF, X5R, 10 V, 10% ceramic
capacitor, SMT 1206
C0805
Murata
C1206
Murata
GR4M219R61A105KC01
D
GRM31CR61C106KC31
L
Schottky diode HSMS2822,
SOT23
LED RED, SMT, 0603, SS-type
SOT23
Avago Technologies
HSMS-2822-BLKG
LED0603
Panasonic
LNJ208R8ARA
50 V, 2 A diode
DO_214AA
Micro Commercial Components
S2A-TP
30 V, 3 A diode
DO_214AB
Micro Commercial Components
SK33-TP
Interface connector
TYCO_HM_ZD
Tyco
6469169-1
8-pin, male, double row,
straight header
DC power jack connector
CNBERG2X4H350LD
Samtec
TSW-104-08-T-D
PWR_JACK1
Cui Stack
PJ-002A
10 µH, 2 A bead core, 1210
1210
Panasonic
EXC-CL3225U1
6-terminal connector
PTMICRO6
Weiland Electric, Inc.
Z5.531.3625.0
4-terminal connector
PTMICRO4
Weiland Electric, Inc.
Z5.531.3425.0
57.6 Ω, 0603, 1/10 W,
1% resistor
0 Ω, 1/16 W, 5% resistor
R0603
NIC Components
NRC06F57R6TRF
R0402SM
NIC Components
NRC04ZOTRF
140 kΩ, 0603, 1/10 W,
1% resistor
78.7 kΩ, 0603, 1/10 W,
1% resistor
R0603
NIC Components
NRC06F1403TRF
R0603
NIC Components
NRC06F7872TRF
- 71/73-
AD9627
Item
26
Qty
1
Reference
Designator
R16
27
3
R17, R22, R23
28
7
29
3
R18, R24, R63,
R65, R82, R118,
R140
R19, R20, R21
30
9
31
5
R26, R27, R43,
R46, R47, R70,
R71, R73, R74
R57, R59 to R62
32
1
R58
33
1
R76
34
4
S2, S3, S5 ,S12
35
1
SJ35
Description
261 Ω, 0603, 1/10 W,
1% resistor
100 kΩ, 0603, 1/10 W,
1% resistor
10 kΩ, 0402, 1/16 W, 1%
resistor
Package
R0603
Manufacturer
NIC Components
Mfg. Part Number
NRC06F2610TRF
R0603
NIC Components
NRC06F1003TRF
R0402SM
NIC Components
NRC04F1002TRF
1 kΩ, 0603, 1/10 W, 1%
resistor
33 Ω, 0402, 1/16 W, 5%
resistor
R0603
NIC Components
NRC06F1001TRF
R0402SM
NIC Components
NRC04J330TRF
22 Ω, 16-pin, 8-resistor,
resistor array
R_742
CTS Corporation
742C163220JPTR
22 Ω, 8-pin, 4-resistor,
resistor array
200 Ω, 0402, 1/16 W,
1% resistor
SMA, inline, male,
coaxial connector
0 Ω, 1/8 W, 1% resistor
RES_ARRY
CTS Corporation
742C083220JPTR
R0402SM
NIC Components
NCR04F2000TRF
SMA_EDGE
Emerson Network
Power
NIC Components
142-0701-201
36
5
T1 to T5
Balun
SLDR_PAD2MUYL
AR
TRAN6B
37
1
U1
IC, AD9627
LFCSP64-9X9-9E
NRC10ZOTRF
M/A-COM
MABA-007159-000000
Analog Devices
AD9627BCPZ
38
1
U2
Clock distribution, PLL IC
LFCSP64-9X9
Analog Devices
AD9516-4BCPZ
39
1
U3
Dual inverter IC
SC70_6
Fairchild Semiconductor
NC7WZ04P6X_NL
40
1
U7
SC70_6
Fairchild Semiconductor
NC7WZ07P6X_NL
41
1
U8
Dual buffer IC,
open-drain circuits
UHS dual buffer IC
SC70_6
Fairchild Semiconductor
NC7WZ16P6X_NL
74VCX16244MTDX_NL
42
3
U15 to U17
16-bit CMOS buffer IC
TSOP48_8_1MM
Fairchild Semiconductor
43
2
VR1, VR2
Adjustable regulator
LFCSP8-3X3
Analog Devices
ADP3334ACPZ
44
1
VR3
1.8 V high accuracy regulator
SOT223-HS
Analog Devices
ADP3339AKCZ-1.8
45
1
VR4
5.0 V high accuracy regulator
SOT223-HS
Analog Devices
ADP3339AKCZ-5.0
46
2
VR5, VR6
3.3 V high accuracy regulator
SOT223-HS
Analog Devices
ADP3339AKCZ-3.3
47
1
Y1
Oscillator clock, VFAC3
OSC-CTS-CB3
Valpey Fisher
VFAC3-BHL
48
2
Z1, Z2
High speed IC, op amp
LFCSP16-3X3-PAD
Analog Devices
AD8352ACPZ
1
2
この部品表は RoHS に準拠しています。
この部品表には、デフォルトの状態で通常実装される部品のみを記載しています。実装されない部品はこの BOM に記載されていません。
Rev. 0
- 72/73-
AD9627
外形寸法
0.60 MAX
9.00
BSC SQ
0.60
MAX
64 1
49
48
PIN 1
INDICATOR
PIN 1
INDICATOR
(BOTTOM VIEW)
0.50
0.40
0.30
7.50
REF
0.80 MAX
0.65 TYP
12° MAX
16
17
33
32
0.25 MIN
0.05 MAX
0.02 NOM
0.30
0.23
0.18
SEATING
PLANE
0.20 REF
COMPLIANT TO JEDEC STANDARDS MO-220-VMMD-4
図93.
051007-C
1.00
0.85
0.80
7.25
7.10 SQ
6.95
EXPOSED PAD
D06571-0-10/07(0)-J
0.50
BSC
8.75
BSC SQ
TOP VIEW
64 ピン・リード・フレーム・チップ・スケール・パッケージ[LFCSP_VQ]
9 mm × 9 mm ボディ、極薄クワッド
(CP-64-3)
寸法単位:mm
オーダー・ガイド
Model
Temperature Range
Package Description
Package Option
AD9627BCPZ-1501
AD9627BCPZ-1251
AD9627BCPZ-1051
AD9627BCPZ-801
AD9627-150EBZ1
AD9627-125EBZ1
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
−40°C to +85°C
64-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_VQ]
64-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_VQ]
64-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_VQ]
64-Lead Lead Frame Chip Scale Package [LFCSP_VQ]
Evaluation Board
Evaluation Board
CP-64-3
CP-64-3
CP-64-3
CP-64-3
1
Z = RoHS 準拠製品
Rev. 0
- 73/73-