TI最新低功耗、高性能模数转换器ADS4149的特点及应用

德州仪器（TI）近日推出了一款号称业界最低功耗的250MSPS、14位ADC。TI模拟器件业务拓展工程师王胜先生向媒体特别介绍了这款ADC的优点及典型应用。

王胜说，ADS4149是250M采样率、14位的ADC，它的特点是低功耗。低功耗、250M采样率、14bit精度，这三个特点综合在一起就构成这个明星产品。

王胜首先介绍了TI的高速ADC系列。该系列产品的分辨率起自10bit，速度最高可以到1G，基本分为三大类，如下图所示。



第一类是ADS52××，是三个系列里最低速度的，可以达到几十兆的采样速率，精度是在10-12bit，领域应用最多的依次是医疗、通信和图象处理。第二类是ADS4xxx和ADS6xxx，精度跨度为11-16bit，速度跨度在几百MSPS范围内。它们主要应用在测试计量，因为相对其他应用而言，测试计量对速度的要求高一些，而不同的测量场合对精度的要求是不同的，有10bit、12bit甚至16bit。这类ADC也可以用在通信、医疗等领域内。第三类ADC最显著的特点是超高速度，可以达到1G，跨度也比较大。一般来说，速度高的时候精度就会下降，功耗也会上升。在高密度情况下，单片的高速ADC功耗会非常高，因此通常采用单通道方式。这类产品的速度和性能可以覆盖很宽泛的应用领域，包括通信和测试测量，后者尤其需要高速度。

ADS4149就属于第二类，它最大的特点是在高输入频率下信噪比很优异，并且功耗很低。ADS414的功耗相当于行业内14bit/250M、14bit/160M、12bit/250M或12bit/160M的ADC产品。信噪比方面，ADS414的信噪比比类似产品高3dB。此外，TI还提供带缓冲的产品，在产品型号中的体现是带一个B（Buffer），即在模拟数字前端放置一个Buffer，旨在简化客户PCB设计。



下图显示ADS4149与竞争产品在功耗方面的对比，其中红色曲线代表ADS4149。两条曲线的距离超过100mW，也就是超过了30%。



下图是信噪比的对比情况。在不同的输入信号情况下，红色曲线都在黑色曲线之上，在69dB-73dB范围内，间距超过3个dB。



ADS4149的典型应用

软件无线电

软件无线电是一个笼统的概念，可以用于通信、测控或数据采集。框图里左边第一个阴影就是要接收或者发送的信号，这是模拟信号或者数据信号。后面是数字部分。软件无线电的一大特点就是把数字部分一直往上推，把中间所有传统上模拟处理的部分以数字方式或者软件方式来进行处理。这是天线和视频接收部分。接下来的部分是ADC采样。所有ADC都关注信噪比。ADS4149在这里的应用具有独特优势。



数字预失真

现在通信上比较热门的是数字预失真功能。TI在数字预失真、DAC以及数据采集ADC方面都有相应的产品，如下图所示。



王胜说，TI提供世界一流的评估工具以及帮助工程师进行设计的一些辅助工具。ADS4149系列的评估板可以评估信噪比、无杂散动态范围、信号造成的失真比等各项指标。此外还有数据采集处理平台TSW1200。这是个通用平台，很多高速产品都可以在这个平台上进行运行和评估。