基于ADS5294:80MSPS 8路医学图像解决方案

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TI公司的ADS5294是80MSPS/14位 8路ADC，具有低功耗，高SNR和低SFDR以及连续过载恢复，适用于高性能系统设计。ADS5294具有数据信号处理核，包括数字滤波器模块，可编程数字增益0dB~12 dB，内部和外接基准电压，1.8V工作电压，主要用在超声图像、通信设备和多路数据采集。
ADS5294采用了CMOS工艺技术和创新的电路技术，是一个低功耗80MSPS，8通道ADC。具有低功耗、高信噪比、低SFDR和连续的过载恢复，使得用户能够设计出高性能的系统。
ADS5294有一个数字处理模块，集成了多种常用的数字功能，以提高系统的性能。它还包括了一个数字滤波器模块，具有内置的抽取滤波器（具有低通、高通和带通特性）。
该抽取率是可编程的（2或8），这正是窄带应用所必需的，其过滤器可方便地用于改善SNR以及中断谐波，同时又降低了输出数据速率。该设备包括一个平均模式，其两个通道（或四个通道），可以平均提高SNR。
  

图1 ADS5294方框图
串行LVDS输出，减少了接口线，实现了较高的系统集成。每个通道ADC的数字数据，可以根据ADC采样率，输出到一个或两个LVDS输出线上。该双线接口有助于保持低串行数据速率，这样，就可以采用基于FPGA的，低成本的接收器（即使高采样率）。其ADC分辨率可以通过寄存器进行编程，编程为12位或14位。它还具有一个非常独特的特点，即可编程映像模块，它可以使输入通道，和LVDS输出引脚之间的映像非常灵活，这将有助于大大降低LVDS输出路由的复杂性，并减少PCB的层数，以降低系统板的成本。
该器件集成了一个内部参考电压，以精确匹配其它设备。通过内部参考模式，可以实现较佳的性能。该器件也可以外部驱动。其封装为12mm×12mm80引脚QFP。其工作温度范围为-40℃~85℃。 ADS5294与ADS5292 QFP完全引脚兼容和寄存器兼容。
  

图2 ADS5294模拟输入模型
  
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图3 ADS5294模拟输入驱动电路
ADS5294主要特性
?最大采样率：80 MSPS/14-bit
?高信号信噪比
75.5-dBFS SNR（5MHz/80MSPS）
78.2-dBFS SNR（5MHz/80MSPS），可用抽取滤波器
84-DBC SFDR（5MHz/80MSPS）
?低功耗
58mW/CH（50MSPS）
77mW/ CH（80MSPS）（每通道 2LVDS线）
?数字处理模块可编程FIR抽取滤波器，过采样以 减小化谐波干扰可编 程IIR高通滤波器，以较大限度 地减少直流偏移可编程数字增益：0 dB~12dB2或4通道平均
?灵活的序列化LVDS输出：根据ADC采样率，每通道一个或两个LVDS输出线路ADC输入通道和LVDS输出引脚之间的可编程映像LVDS输出脚简化电路板设计
?各种测试模式来验证数据的采集
FPGA/接收器
内部和外部参考
1.8V工作电压，低功耗
低频噪声抑制
ADS5294应用
超声成像
通信应用

多通道数据采集
  

图4 ADS5294评估测试图
ADS5294评估模块
用户指南对评估模块（EVM）进行了概述，并对使用此模块需要考虑的功能和特性进行了说明。手册适用于ADS5294模拟-数字转换器（ADC）。使用本文件需结合各自的ADC数据表。 ADS529xEVM为评估ADC的各种信号、时钟、基准电压并且为供电提供一个良好的平台。