AD4080

新規設計に推奨

20ビット、40MSPS、差動SAR ADC

利用上の注意

本データシートの英語以外の言語への翻訳はユーザの便宜のために提供されるものであり、リビジョンが古い場合があります。最新の内容については、必ず最新の英語版をご参照ください。

なお、日本語版のデータシートは基本的に「Rev.0」(リビジョン0)で作成されています。そのため、英語版が後に改訂され、複数製品のデータシートがひとつに統一された場合、同じ「Rev.0」の日本語版のデータシートが異なる製品のデータシートとして表示されることがあります。たとえば、「ADM3307E」の場合、日本語データシートをクリックすると「ADM3311E」が表示されます。これは、英語版のデータシートが複数の製品で共有できるように1本化され、「ADM3307E/ADM3310E/ADM3311E/ADM3312E/ADM3315E」(Rev.J)と改訂されたからで、決して誤ってリンクが張られているわけではありません。和文化されたデータシートを少しでも有効に活用していただくためにこのような方法をとっておりますので、ご了解ください。

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、あるいはその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。仕様は予告なしに変更する場合があります。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。

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製品情報

  • 高性能
    • スループット:40MSPS、46.25ns変換レイテンシ
    • INL:±4ppm(代表値)、±8ppm(最大値)
    • SN比/THD
      • 93.6dB(代表値)/−110dB(代表値)(fIN = 1kHz時)
      • 93.5dB(代表値)/−104dB(代表値)(fIN = 1MHz時)
    • ノイズ・スペクトル密度:−167.6dBFS/Hz
    • 20ビット分解能、ノー・ミス・コード
  • 低消費電力
    • 40MSPS、正弦波入力−0.5dBFSで79.3mW(代表値)
  • Easy Drive、完全差動入力
    • 差動入力範囲:6Vp-p
    • 連続信号取得
    • 線形化された5μA/MSPSの入力電流
  • 低ドリフトのリファレンス・バッファとデカップリングを統合化
  • VCMの生成機能を内蔵
  • デジタル機能とデータ・インターフェイス
    • 変換結果FIFO、16Kのサンプル深度
    • デジタル平均化フィルタによる最大210のデシメーション
  • SPI設定
  • 設定可能なデータ・インターフェイス
    • シングル・レーン、DDR、シリアルLVDS、レーンあたり800MBPS
    • デュアル・レーン、DDR、シリアルLVDS、レーンあたり400MBPS
    • シングル/クアッド・レーンSPIデータ・インターフェイス
  • パッケージ
    • 49ボール、5mm x 5mm CSP_BGA、0.65mmピッチ
    • 電源デカップリング・コンデンサを内蔵
  • 動作温度範囲:−40°C~+85°C

AD4080は、高速、低ノイズ、低歪みの20ビット、Easy Drive機能を備えた逐次比較レジスタ(SAR)A/Dコンバータ(ADC)です。AD4080は、1MHzを超える信号周波数で高いパフォーマンス(信号/ノイズ+歪み(SINAD)比 > 90dBFS)を維持できるため、高精度、広帯域幅が求められる様々なデータ・アクイジション・アプリケーションに対応できます。AD4080の最低レイテンシを必要としないアプリケーションでは、オーバーサンプリングを適用すると共に、内蔵のデジタル・フィルタリングとデシメーションを利用することで、入力アンチエイリアス・フィルタ設計を簡素化し、ノイズを低減して出力データレートを下げることができます。

AD4080 Easy Drive機能により、シグナル・チェーンの複雑さと消費電力が低減されると共にチャンネル密度が向上し、関連部品の選択の幅が広がります。製品の入力構造は、入力に依存する信号電流を最小限に抑えるように設計されているため、コンバータによって発生するセトリング・アーチファクトが軽減されます。連続アクイジション・アーキテクチャにより、変換サイクル全体にわたる安定化が可能になり、他の高速データ・コンバータと比較して、ADCドライバのセトリングと帯域幅の要件が緩和されます。

AD4080には、データ・コンバータの統合を簡素化するいくつかの要素が含まれています。例えば、低ドリフトのリファレンス・バッファ、ADCコアやデジタル・インターフェイスの電源レールを生成する低ドロップアウト(LDO)レギュレータがあります。また、16Kの結果データを格納できるFIFO(先入れ先出し)を備えているため、デジタル・ホストへの負荷を大幅に軽減できます。更に、重要な電源およびリファレンス・デカップリング・コンデンサがパッケージに統合されているため、最適なパフォーマンスが確保され、プリント回路基板(PCB)レイアウトが簡素化され、ソリューション全体のフットプリントが削減されます。

アプリケーション

  • デジタル・イメージング
  • 細胞解析
  • 分光
  • ATE(自動試験装置)
  • 高速データ・アクイジション
  • デジタル制御ループ、ハードウェア・イン・ザ・ループ
  • 電力の品質解析
  • ソース・メジャー・ユニット
  • 電子顕微鏡とX線顕微鏡
  • レーダー・レベル測定
  • 非破壊検査
  • 予防メンテナンスと構造物の状態監視

AD4080
20ビット、40MSPS、差動SAR ADC
AD4080 Functional Block Diagram AD4080  Pin Configuration
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サポート

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ソフトウェア・リソース

デバイス・ドライバ 1


ハードウェア・エコシステム

製品モデル 製品ライフサイクル 詳細
オペアンプ(OPアンプ) 1
ADA4899-1 製造中 オペアンプ、高速、安定したユニティ・ゲイン、超低歪み、1nV/√Hz
スイッチング・レギュレータ & コントローラ 1
LT8604 新規設計に推奨 高効率42V/120mA同期降圧
ファンアウト・バッファ & スプリッタ 1
AD9508 新規設計に推奨 クロック・ファンアウト・バッファ、1.65GHz、出力デバイダおよび遅延調整機能付
フェーズ・ロック・ループ(PLL)シンセサイザ 1
ADF4350 製造中 広帯域シンセサイザ、VCO内蔵
リニア・レギュレータ 4
LT3045 新規設計に推奨 20V、500mA、超低ノイズ、超高PSRRのリニア・レギュレータ
ADP150 製造中 リニア・レギュレータ、150mA、超低ノイズ、CMOS
MAX38912 新規設計に推奨 11µVRMS低ノイズ、500mA LDOリニアレギュレータ、低電力モード内蔵
LT3045-1 新規設計に推奨 20V、500mA、超低ノイズ、 VIOC制御を備える超高PSRRリニア・レギュレータ
差動アンプ 2
ADA4945-1 新規設計に推奨 高速で ±0.1 µV/°Cのオフセット・ドリフトの完全差動ADC用ドライバ
ADA4930-1 新規設計に推奨 超低ノイズ・ドライバ・アンプ、低電圧 A/D コンバータ向け
電圧リファレンス 2
LTC6655 製造中 ノイズが0.25ppmの低ドリフト高精度リファレンス
ADR4530 製造中 3.0V電圧リファレンス、超低ノイズ、高精度
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ツールおよびシミュレーション

LTspice 1


下記製品はLTspiceで使用することが出来ます。:

  • AD4080

IBISモデル 1

LTspice

LTspice®は、無料で提供される強力で高速な回路シミュレータと回路図入力、波形ビューワに改善を加え、アナログ回路のシミュレーションを容易にするためのモデルを搭載しています。

 


評価用キット

eval board
EVAL-AD4080ARDZ

AD4080(高速、高精度の20ビット、40MSPS、差動SAR ADC)の性能評価

機能と利点

  • 電源ソリューションを備えたAD4080 のフル機能評価用ボード
  • ボードSMAコネクタを介して単一の差動チャンネルとコモンモード入力が利用可能
  • ACE(分析、制御、評価)用ソフトウェア ・プラグインを利用したデバイスの設定、データ・キャプチャ、性能評価が可能
  • 柔軟なアナログ・フロント・エンド(2段)
  • SDP-K1デモンストレーション・プラットフォーム(EVAL-SDP-CK1Z)により、そのまますぐに始められる評価エクスペリエンス
  • 内蔵の低ノイズ電源ソリューションと3.0V高精度リファレンス
  • ACEソフトウェアでサンプリング周波数を選択できる内蔵のクロック生成回路
  • Arduino Unoフォーム・ファクタ(Rev3フォーム・ファクタ)と互換性あり

製品詳細

EVAL-AD4080ARDZ評価用ボードを使用すると、AD4080のパフォーマンスと機能を迅速かつ簡単に評価できます。EVAL-AD4080ARDZは、ACEソフトウェア環境でAD4080の性能を実証するように設計されています。EVAL-AD4080ARDZ評価用キットは、AD4080の次の機能をサポートします。

  • シリアル・ペリフェラル・インターフェース(SPI)相補型金属酸化膜半導体(CMOS)データ出力インターフェイス(先入れ先出し(FIFO)からの読出し)
  • SPIを使用したA/Dコンバータ(ADC)の設定
  • 1.1Vの安定した電源レールの内部または外部生成(デフォルトは外部)
  • 40/20/10MSPSのサンプリング・レート機能(ACEのソフトウェアで選択可能)

EVAL-AD4080ARDZ評価用ボードはシステム・デモンストレーション・プラットフォーム(SDP-K1)ボードと組み合わせて使用するように設計されており、AD4080との通信を支援し、ADCの設定とデータ・キャプチャを可能にします。ホストPCおよびACEソフトウェア・プラグインへの通信リンクも、SDP-K1コントローラ・ボードによって確保されます。EVAL-AD4080ARDZ評価用ボードの主なコントローラ・ボードはSDP-K1です。EVAL-AD4080ARDZ評価用ボードは、Arduino Uno Shieldの機械的および電気的標準に準拠しており、SDP-K1とのインターフェースが可能です。

EVAL-AD4080ARDZ評価ソリューションには、デバイス設定とADCデータ・キャプチャ用のAD4080産業用入出力(IIO)ファームウェア・アプリケーション・ドライバが含まれています。また、性能評価用のAD4080 ACEプラグイン・グラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)も含まれています。

詳細については、AD4080のデータシートを参照してください。EVAL-AD4080ARDZを使用する際は、このユーザ・ガイドと併せてAD4080のデータシートも参照してください。

eval board
EVAL-AD4080-FMC

Evaluating the AD4080/AD4081/AD4084 20-Bit/16-Bit, 40/20 MSPS, Differential SAR ADC

機能と利点

  • AD4080用のフル機能評価用ボード
  • ACE(分析、制御、評価)用ソフトウェア・プラグインを利用したデバイスの設定、データ・キャプチャ、性能評価が可能
  • 柔軟なアナログ・フロント・エンド
  • オンボード電源ソリューションと高精度リファレンス
  • ACEソフトウェアでサンプリング周波数を制御できるオンボード・クロック生成回路
  • FMC互換

製品詳細

EVAL-AD4080-FMCZは、AD4080の性能を実証し、ACEソフトウェア環境でAD4080の一部の機能にアクセスできるように設計されています。EVAL-AD4080-FMCZ評価用キットは、次のAD4080機能をサポートします。

  • 低電圧デジタル信号(LVDS)データ出力インターフェイス
  • シリアル・ペリフェラル・インターフェイス(SPI)を使用したA/Dコンバータ(ADC)の設定
  • 1.1Vの安定した電源レールの内部または外部生成
  • 1.25MSPS~40MSPSのサンプリング・レート機能

EVAL-AD4080-FMCZ評価用ボードは、FPGA(フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ)メザニン・カード(FMC)コネクタを介し、Digilent ZedBoardに接続して使用するように設計されています。ZedBoardには、アナログ・デバイセズのKuiper LinuxとLIBIIOを実行するXilinx Zynq7000システム・オン・チップ(SoC)が使用されています。Kuiper LinuxとLIBIIOは評価用ボード・キットに付属のSDカードに格納されており、EVAL-AD4080-FMCZとの通信を支援し、ADCの設定とデータ・キャプチャを可能にします。ホストPCおよびACEソフトウェア・プラグインへの通信リンクも、ZedBoardによって確保されます。

eval board
EVAL-ADMX6001

DC-Coupled 10GSPS Digitizer Evaluation Board

機能と利点

  • Dual-path, low noise design for broad coverage from DC to 5GHz
    • High-speed path with AD9213, a low noise 12-bit ADC running at 10GSPS
    • ADL5580, a fully differential 10GHz ADC driver
    • Precision path with AD4080, a 20-bit, 40MSPS, differential SAR ADC reduces 1/f noise
  • ADC driver input, biased with DAC output voltage, adjusts DC offset of unipolar signal
    • Single-ended unipolar signal with DC offset to differential signal conversion by ADL5580
    • ADL5580 biased by DAC LTC2664 output for maximizing AD9213 input dynamic range
  • FMC+ HSPC connector for interface with Xilinx VCU118 FPGA board

製品詳細

The ADMX6001-EBZ is a reference design of a DC-coupled single channel 10GSPS digitizer featuring the AD9213, a low noise, 12-bit high-speed analog-to-digital converter (ADC) and the AD4080, a 20-bit precision ADC. The dual-path design achieves true low noise digitization in the broadband from DC to 5GHz. By biasing the ADC driver ADL5580 with the precision digital-to-analog converter (DAC) LTC2664, the ADMX6001-EBZ is capable of handling unipolar and bipolar signals at various DC levels, maximizing utility of the input dynamic range of AD9213. This design is ideal for high performance time-domain instruments such as time-of-flight mass spectrometry (TOF MS), distributed fiber optic sensing (DFOS), and digital oscilloscope.

This document guides the setup and evaluation of the ADMX6001- EBZ board in conjunction with the Xilinx VCU118 field programmable gate array (FPGA) board.

EVAL-AD4080ARDZ
AD4080(高速、高精度の20ビット、40MSPS、差動SAR ADC)の性能評価
EVAL-AD4080ARDZ Board Photo Angle View EVAL-AD4080ARDZ Board Photo Top View EVAL-AD4080ARDZ Board Photo Bottom View
EVAL-AD4080-FMC
Evaluating the AD4080/AD4081/AD4084 20-Bit/16-Bit, 40/20 MSPS, Differential SAR ADC
EVAL-AD4080-FMCZ Angle View EVAL-AD4080-FMCZ Bottom View
EVAL-ADMX6001
DC-Coupled 10GSPS Digitizer Evaluation Board
EVAL-ADMX6001 Board Photo Angle View EVAL-ADMX6001 Board Photo Top View EVAL-ADMX6001 Board Photo Bottom View

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